]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - sys/kern/vfs_vnops.c
When assertion for a thread not being in an epoch fails also print all
[FreeBSD/FreeBSD.git] / sys / kern / vfs_vnops.c
1 /*-
2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
3  *
4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1989, 1993
5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
6  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
7  * All or some portions of this file are derived from material licensed
8  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
9  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
10  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
11  *
12  * Copyright (c) 2012 Konstantin Belousov <kib@FreeBSD.org>
13  * Copyright (c) 2013, 2014 The FreeBSD Foundation
14  *
15  * Portions of this software were developed by Konstantin Belousov
16  * under sponsorship from the FreeBSD Foundation.
17  *
18  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
19  * modification, are permitted provided that the following conditions
20  * are met:
21  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
22  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
23  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
25  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
26  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
27  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
28  *    without specific prior written permission.
29  *
30  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
31  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
32  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
33  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
34  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
35  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
36  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
37  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
38  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
39  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
40  * SUCH DAMAGE.
41  *
42  *      @(#)vfs_vnops.c 8.2 (Berkeley) 1/21/94
43  */
44
45 #include <sys/cdefs.h>
46 __FBSDID("$FreeBSD$");
47
48 #include "opt_hwpmc_hooks.h"
49
50 #include <sys/param.h>
51 #include <sys/systm.h>
52 #include <sys/disk.h>
53 #include <sys/fail.h>
54 #include <sys/fcntl.h>
55 #include <sys/file.h>
56 #include <sys/kdb.h>
57 #include <sys/ktr.h>
58 #include <sys/stat.h>
59 #include <sys/priv.h>
60 #include <sys/proc.h>
61 #include <sys/limits.h>
62 #include <sys/lock.h>
63 #include <sys/mman.h>
64 #include <sys/mount.h>
65 #include <sys/mutex.h>
66 #include <sys/namei.h>
67 #include <sys/vnode.h>
68 #include <sys/bio.h>
69 #include <sys/buf.h>
70 #include <sys/filio.h>
71 #include <sys/resourcevar.h>
72 #include <sys/rwlock.h>
73 #include <sys/sx.h>
74 #include <sys/sysctl.h>
75 #include <sys/ttycom.h>
76 #include <sys/conf.h>
77 #include <sys/syslog.h>
78 #include <sys/unistd.h>
79 #include <sys/user.h>
80
81 #include <security/audit/audit.h>
82 #include <security/mac/mac_framework.h>
83
84 #include <vm/vm.h>
85 #include <vm/vm_extern.h>
86 #include <vm/pmap.h>
87 #include <vm/vm_map.h>
88 #include <vm/vm_object.h>
89 #include <vm/vm_page.h>
90 #include <vm/vm_pager.h>
91
92 #ifdef HWPMC_HOOKS
93 #include <sys/pmckern.h>
94 #endif
95
96 static fo_rdwr_t        vn_read;
97 static fo_rdwr_t        vn_write;
98 static fo_rdwr_t        vn_io_fault;
99 static fo_truncate_t    vn_truncate;
100 static fo_ioctl_t       vn_ioctl;
101 static fo_poll_t        vn_poll;
102 static fo_kqfilter_t    vn_kqfilter;
103 static fo_stat_t        vn_statfile;
104 static fo_close_t       vn_closefile;
105 static fo_mmap_t        vn_mmap;
106
107 struct  fileops vnops = {
108         .fo_read = vn_io_fault,
109         .fo_write = vn_io_fault,
110         .fo_truncate = vn_truncate,
111         .fo_ioctl = vn_ioctl,
112         .fo_poll = vn_poll,
113         .fo_kqfilter = vn_kqfilter,
114         .fo_stat = vn_statfile,
115         .fo_close = vn_closefile,
116         .fo_chmod = vn_chmod,
117         .fo_chown = vn_chown,
118         .fo_sendfile = vn_sendfile,
119         .fo_seek = vn_seek,
120         .fo_fill_kinfo = vn_fill_kinfo,
121         .fo_mmap = vn_mmap,
122         .fo_flags = DFLAG_PASSABLE | DFLAG_SEEKABLE
123 };
124
125 static const int io_hold_cnt = 16;
126 static int vn_io_fault_enable = 1;
127 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_enable, CTLFLAG_RW,
128     &vn_io_fault_enable, 0, "Enable vn_io_fault lock avoidance");
129 static int vn_io_fault_prefault = 0;
130 SYSCTL_INT(_debug, OID_AUTO, vn_io_fault_prefault, CTLFLAG_RW,
131     &vn_io_fault_prefault, 0, "Enable vn_io_fault prefaulting");
132 static u_long vn_io_faults_cnt;
133 SYSCTL_ULONG(_debug, OID_AUTO, vn_io_faults, CTLFLAG_RD,
134     &vn_io_faults_cnt, 0, "Count of vn_io_fault lock avoidance triggers");
135
136 /*
137  * Returns true if vn_io_fault mode of handling the i/o request should
138  * be used.
139  */
140 static bool
141 do_vn_io_fault(struct vnode *vp, struct uio *uio)
142 {
143         struct mount *mp;
144
145         return (uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE && vp->v_type == VREG &&
146             (mp = vp->v_mount) != NULL &&
147             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_NO_IOPF) != 0 && vn_io_fault_enable);
148 }
149
150 /*
151  * Structure used to pass arguments to vn_io_fault1(), to do either
152  * file- or vnode-based I/O calls.
153  */
154 struct vn_io_fault_args {
155         enum {
156                 VN_IO_FAULT_FOP,
157                 VN_IO_FAULT_VOP
158         } kind;
159         struct ucred *cred;
160         int flags;
161         union {
162                 struct fop_args_tag {
163                         struct file *fp;
164                         fo_rdwr_t *doio;
165                 } fop_args;
166                 struct vop_args_tag {
167                         struct vnode *vp;
168                 } vop_args;
169         } args;
170 };
171
172 static int vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio,
173     struct vn_io_fault_args *args, struct thread *td);
174
175 int
176 vn_open(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, struct file *fp)
177 {
178         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
179
180         return (vn_open_cred(ndp, flagp, cmode, 0, td->td_ucred, fp));
181 }
182
183 /*
184  * Common code for vnode open operations via a name lookup.
185  * Lookup the vnode and invoke VOP_CREATE if needed.
186  * Check permissions, and call the VOP_OPEN or VOP_CREATE routine.
187  * 
188  * Note that this does NOT free nameidata for the successful case,
189  * due to the NDINIT being done elsewhere.
190  */
191 int
192 vn_open_cred(struct nameidata *ndp, int *flagp, int cmode, u_int vn_open_flags,
193     struct ucred *cred, struct file *fp)
194 {
195         struct vnode *vp;
196         struct mount *mp;
197         struct thread *td = ndp->ni_cnd.cn_thread;
198         struct vattr vat;
199         struct vattr *vap = &vat;
200         int fmode, error;
201
202 restart:
203         fmode = *flagp;
204         if ((fmode & (O_CREAT | O_EXCL | O_DIRECTORY)) == (O_CREAT |
205             O_EXCL | O_DIRECTORY))
206                 return (EINVAL);
207         else if ((fmode & (O_CREAT | O_DIRECTORY)) == O_CREAT) {
208                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = CREATE;
209                 /*
210                  * Set NOCACHE to avoid flushing the cache when
211                  * rolling in many files at once.
212                 */
213                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN | LOCKPARENT | LOCKLEAF | NOCACHE;
214                 if ((fmode & O_EXCL) == 0 && (fmode & O_NOFOLLOW) == 0)
215                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= FOLLOW;
216                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
217                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
218                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
219                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
220                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
221                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
222                 bwillwrite();
223                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
224                         return (error);
225                 if (ndp->ni_vp == NULL) {
226                         VATTR_NULL(vap);
227                         vap->va_type = VREG;
228                         vap->va_mode = cmode;
229                         if (fmode & O_EXCL)
230                                 vap->va_vaflags |= VA_EXCLUSIVE;
231                         if (vn_start_write(ndp->ni_dvp, &mp, V_NOWAIT) != 0) {
232                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
233                                 vput(ndp->ni_dvp);
234                                 if ((error = vn_start_write(NULL, &mp,
235                                     V_XSLEEP | PCATCH)) != 0)
236                                         return (error);
237                                 goto restart;
238                         }
239                         if ((vn_open_flags & VN_OPEN_NAMECACHE) != 0)
240                                 ndp->ni_cnd.cn_flags |= MAKEENTRY;
241 #ifdef MAC
242                         error = mac_vnode_check_create(cred, ndp->ni_dvp,
243                             &ndp->ni_cnd, vap);
244                         if (error == 0)
245 #endif
246                                 error = VOP_CREATE(ndp->ni_dvp, &ndp->ni_vp,
247                                                    &ndp->ni_cnd, vap);
248                         vput(ndp->ni_dvp);
249                         vn_finished_write(mp);
250                         if (error) {
251                                 NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
252                                 return (error);
253                         }
254                         fmode &= ~O_TRUNC;
255                         vp = ndp->ni_vp;
256                 } else {
257                         if (ndp->ni_dvp == ndp->ni_vp)
258                                 vrele(ndp->ni_dvp);
259                         else
260                                 vput(ndp->ni_dvp);
261                         ndp->ni_dvp = NULL;
262                         vp = ndp->ni_vp;
263                         if (fmode & O_EXCL) {
264                                 error = EEXIST;
265                                 goto bad;
266                         }
267                         if (vp->v_type == VDIR) {
268                                 error = EISDIR;
269                                 goto bad;
270                         }
271                         fmode &= ~O_CREAT;
272                 }
273         } else {
274                 ndp->ni_cnd.cn_nameiop = LOOKUP;
275                 ndp->ni_cnd.cn_flags = ISOPEN |
276                     ((fmode & O_NOFOLLOW) ? NOFOLLOW : FOLLOW) | LOCKLEAF;
277                 if (!(fmode & FWRITE))
278                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= LOCKSHARED;
279                 if ((fmode & O_BENEATH) != 0)
280                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= BENEATH;
281                 if (!(vn_open_flags & VN_OPEN_NOAUDIT))
282                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= AUDITVNODE1;
283                 if (vn_open_flags & VN_OPEN_NOCAPCHECK)
284                         ndp->ni_cnd.cn_flags |= NOCAPCHECK;
285                 if ((error = namei(ndp)) != 0)
286                         return (error);
287                 vp = ndp->ni_vp;
288         }
289         error = vn_open_vnode(vp, fmode, cred, td, fp);
290         if (error)
291                 goto bad;
292         *flagp = fmode;
293         return (0);
294 bad:
295         NDFREE(ndp, NDF_ONLY_PNBUF);
296         vput(vp);
297         *flagp = fmode;
298         ndp->ni_vp = NULL;
299         return (error);
300 }
301
302 static int
303 vn_open_vnode_advlock(struct vnode *vp, int fmode, struct file *fp)
304 {
305         struct flock lf;
306         int error, lock_flags, type;
307
308         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode_advlock");
309         if ((fmode & (O_EXLOCK | O_SHLOCK)) == 0)
310                 return (0);
311         KASSERT(fp != NULL, ("open with flock requires fp"));
312         if (fp->f_type != DTYPE_NONE && fp->f_type != DTYPE_VNODE)
313                 return (EOPNOTSUPP);
314
315         lock_flags = VOP_ISLOCKED(vp);
316         VOP_UNLOCK(vp, 0);
317
318         lf.l_whence = SEEK_SET;
319         lf.l_start = 0;
320         lf.l_len = 0;
321         lf.l_type = (fmode & O_EXLOCK) != 0 ? F_WRLCK : F_RDLCK;
322         type = F_FLOCK;
323         if ((fmode & FNONBLOCK) == 0)
324                 type |= F_WAIT;
325         error = VOP_ADVLOCK(vp, (caddr_t)fp, F_SETLK, &lf, type);
326         if (error == 0)
327                 fp->f_flag |= FHASLOCK;
328
329         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
330         if (error == 0 && (vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0)
331                 error = ENOENT;
332         return (error);
333 }
334
335 /*
336  * Common code for vnode open operations once a vnode is located.
337  * Check permissions, and call the VOP_OPEN routine.
338  */
339 int
340 vn_open_vnode(struct vnode *vp, int fmode, struct ucred *cred,
341     struct thread *td, struct file *fp)
342 {
343         accmode_t accmode;
344         int error;
345
346         if (vp->v_type == VLNK)
347                 return (EMLINK);
348         if (vp->v_type == VSOCK)
349                 return (EOPNOTSUPP);
350         if (vp->v_type != VDIR && fmode & O_DIRECTORY)
351                 return (ENOTDIR);
352         accmode = 0;
353         if (fmode & (FWRITE | O_TRUNC)) {
354                 if (vp->v_type == VDIR)
355                         return (EISDIR);
356                 accmode |= VWRITE;
357         }
358         if (fmode & FREAD)
359                 accmode |= VREAD;
360         if (fmode & FEXEC)
361                 accmode |= VEXEC;
362         if ((fmode & O_APPEND) && (fmode & FWRITE))
363                 accmode |= VAPPEND;
364 #ifdef MAC
365         if (fmode & O_CREAT)
366                 accmode |= VCREAT;
367         if (fmode & O_VERIFY)
368                 accmode |= VVERIFY;
369         error = mac_vnode_check_open(cred, vp, accmode);
370         if (error)
371                 return (error);
372
373         accmode &= ~(VCREAT | VVERIFY);
374 #endif
375         if ((fmode & O_CREAT) == 0 && accmode != 0) {
376                 error = VOP_ACCESS(vp, accmode, cred, td);
377                 if (error != 0)
378                         return (error);
379         }
380         if (vp->v_type == VFIFO && VOP_ISLOCKED(vp) != LK_EXCLUSIVE)
381                 vn_lock(vp, LK_UPGRADE | LK_RETRY);
382         error = VOP_OPEN(vp, fmode, cred, td, fp);
383         if (error != 0)
384                 return (error);
385
386         error = vn_open_vnode_advlock(vp, fmode, fp);
387         if (error == 0 && (fmode & FWRITE) != 0) {
388                 error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
389                 if (error == 0) {
390                         CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount increased to %d",
391                              __func__, vp, vp->v_writecount);
392                 }
393         }
394
395         /*
396          * Error from advlock or VOP_ADD_WRITECOUNT() still requires
397          * calling VOP_CLOSE() to pair with earlier VOP_OPEN().
398          * Arrange for that by having fdrop() to use vn_closefile().
399          */
400         if (error != 0) {
401                 fp->f_flag |= FOPENFAILED;
402                 fp->f_vnode = vp;
403                 if (fp->f_ops == &badfileops) {
404                         fp->f_type = DTYPE_VNODE;
405                         fp->f_ops = &vnops;
406                 }
407                 vref(vp);
408         }
409
410         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_open_vnode");
411         return (error);
412
413 }
414
415 /*
416  * Check for write permissions on the specified vnode.
417  * Prototype text segments cannot be written.
418  * It is racy.
419  */
420 int
421 vn_writechk(struct vnode *vp)
422 {
423
424         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_writechk");
425         /*
426          * If there's shared text associated with
427          * the vnode, try to free it up once.  If
428          * we fail, we can't allow writing.
429          */
430         if (VOP_IS_TEXT(vp))
431                 return (ETXTBSY);
432
433         return (0);
434 }
435
436 /*
437  * Vnode close call
438  */
439 static int
440 vn_close1(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
441     struct thread *td, bool keep_ref)
442 {
443         struct mount *mp;
444         int error, lock_flags;
445
446         if (vp->v_type != VFIFO && (flags & FWRITE) == 0 &&
447             MNT_EXTENDED_SHARED(vp->v_mount))
448                 lock_flags = LK_SHARED;
449         else
450                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
451
452         vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT);
453         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
454         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
455         if ((flags & (FWRITE | FOPENFAILED)) == FWRITE) {
456                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
457                 CTR3(KTR_VFS, "%s: vp %p v_writecount decreased to %d",
458                     __func__, vp, vp->v_writecount);
459         }
460         error = VOP_CLOSE(vp, flags, file_cred, td);
461         if (keep_ref)
462                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
463         else
464                 vput(vp);
465         vn_finished_write(mp);
466         return (error);
467 }
468
469 int
470 vn_close(struct vnode *vp, int flags, struct ucred *file_cred,
471     struct thread *td)
472 {
473
474         return (vn_close1(vp, flags, file_cred, td, false));
475 }
476
477 /*
478  * Heuristic to detect sequential operation.
479  */
480 static int
481 sequential_heuristic(struct uio *uio, struct file *fp)
482 {
483
484         ASSERT_VOP_LOCKED(fp->f_vnode, __func__);
485         if (fp->f_flag & FRDAHEAD)
486                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
487
488         /*
489          * Offset 0 is handled specially.  open() sets f_seqcount to 1 so
490          * that the first I/O is normally considered to be slightly
491          * sequential.  Seeking to offset 0 doesn't change sequentiality
492          * unless previous seeks have reduced f_seqcount to 0, in which
493          * case offset 0 is not special.
494          */
495         if ((uio->uio_offset == 0 && fp->f_seqcount > 0) ||
496             uio->uio_offset == fp->f_nextoff) {
497                 /*
498                  * f_seqcount is in units of fixed-size blocks so that it
499                  * depends mainly on the amount of sequential I/O and not
500                  * much on the number of sequential I/O's.  The fixed size
501                  * of 16384 is hard-coded here since it is (not quite) just
502                  * a magic size that works well here.  This size is more
503                  * closely related to the best I/O size for real disks than
504                  * to any block size used by software.
505                  */
506                 if (uio->uio_resid >= IO_SEQMAX * 16384)
507                         fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
508                 else {
509                         fp->f_seqcount += howmany(uio->uio_resid, 16384);
510                         if (fp->f_seqcount > IO_SEQMAX)
511                                 fp->f_seqcount = IO_SEQMAX;
512                 }
513                 return (fp->f_seqcount << IO_SEQSHIFT);
514         }
515
516         /* Not sequential.  Quickly draw-down sequentiality. */
517         if (fp->f_seqcount > 1)
518                 fp->f_seqcount = 1;
519         else
520                 fp->f_seqcount = 0;
521         return (0);
522 }
523
524 /*
525  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.
526  */
527 int
528 vn_rdwr(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, int len, off_t offset,
529     enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
530     struct ucred *file_cred, ssize_t *aresid, struct thread *td)
531 {
532         struct uio auio;
533         struct iovec aiov;
534         struct mount *mp;
535         struct ucred *cred;
536         void *rl_cookie;
537         struct vn_io_fault_args args;
538         int error, lock_flags;
539
540         if (offset < 0 && vp->v_type != VCHR)
541                 return (EINVAL);
542         auio.uio_iov = &aiov;
543         auio.uio_iovcnt = 1;
544         aiov.iov_base = base;
545         aiov.iov_len = len;
546         auio.uio_resid = len;
547         auio.uio_offset = offset;
548         auio.uio_segflg = segflg;
549         auio.uio_rw = rw;
550         auio.uio_td = td;
551         error = 0;
552
553         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
554                 if ((ioflg & IO_RANGELOCKED) == 0) {
555                         if (rw == UIO_READ) {
556                                 rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, offset,
557                                     offset + len);
558                         } else {
559                                 rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, offset,
560                                     offset + len);
561                         }
562                 } else
563                         rl_cookie = NULL;
564                 mp = NULL;
565                 if (rw == UIO_WRITE) { 
566                         if (vp->v_type != VCHR &&
567                             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH))
568                             != 0)
569                                 goto out;
570                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
571                             ((mp == NULL) && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount)))
572                                 lock_flags = LK_SHARED;
573                         else
574                                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
575                 } else
576                         lock_flags = LK_SHARED;
577                 vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
578         } else
579                 rl_cookie = NULL;
580
581         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
582 #ifdef MAC
583         if ((ioflg & IO_NOMACCHECK) == 0) {
584                 if (rw == UIO_READ)
585                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, file_cred,
586                             vp);
587                 else
588                         error = mac_vnode_check_write(active_cred, file_cred,
589                             vp);
590         }
591 #endif
592         if (error == 0) {
593                 if (file_cred != NULL)
594                         cred = file_cred;
595                 else
596                         cred = active_cred;
597                 if (do_vn_io_fault(vp, &auio)) {
598                         args.kind = VN_IO_FAULT_VOP;
599                         args.cred = cred;
600                         args.flags = ioflg;
601                         args.args.vop_args.vp = vp;
602                         error = vn_io_fault1(vp, &auio, &args, td);
603                 } else if (rw == UIO_READ) {
604                         error = VOP_READ(vp, &auio, ioflg, cred);
605                 } else /* if (rw == UIO_WRITE) */ {
606                         error = VOP_WRITE(vp, &auio, ioflg, cred);
607                 }
608         }
609         if (aresid)
610                 *aresid = auio.uio_resid;
611         else
612                 if (auio.uio_resid && error == 0)
613                         error = EIO;
614         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
615                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
616                 if (mp != NULL)
617                         vn_finished_write(mp);
618         }
619  out:
620         if (rl_cookie != NULL)
621                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
622         return (error);
623 }
624
625 /*
626  * Package up an I/O request on a vnode into a uio and do it.  The I/O
627  * request is split up into smaller chunks and we try to avoid saturating
628  * the buffer cache while potentially holding a vnode locked, so we 
629  * check bwillwrite() before calling vn_rdwr().  We also call kern_yield()
630  * to give other processes a chance to lock the vnode (either other processes
631  * core'ing the same binary, or unrelated processes scanning the directory).
632  */
633 int
634 vn_rdwr_inchunks(enum uio_rw rw, struct vnode *vp, void *base, size_t len,
635     off_t offset, enum uio_seg segflg, int ioflg, struct ucred *active_cred,
636     struct ucred *file_cred, size_t *aresid, struct thread *td)
637 {
638         int error = 0;
639         ssize_t iaresid;
640
641         do {
642                 int chunk;
643
644                 /*
645                  * Force `offset' to a multiple of MAXBSIZE except possibly
646                  * for the first chunk, so that filesystems only need to
647                  * write full blocks except possibly for the first and last
648                  * chunks.
649                  */
650                 chunk = MAXBSIZE - (uoff_t)offset % MAXBSIZE;
651
652                 if (chunk > len)
653                         chunk = len;
654                 if (rw != UIO_READ && vp->v_type == VREG)
655                         bwillwrite();
656                 iaresid = 0;
657                 error = vn_rdwr(rw, vp, base, chunk, offset, segflg,
658                     ioflg, active_cred, file_cred, &iaresid, td);
659                 len -= chunk;   /* aresid calc already includes length */
660                 if (error)
661                         break;
662                 offset += chunk;
663                 base = (char *)base + chunk;
664                 kern_yield(PRI_USER);
665         } while (len);
666         if (aresid)
667                 *aresid = len + iaresid;
668         return (error);
669 }
670
671 off_t
672 foffset_lock(struct file *fp, int flags)
673 {
674         struct mtx *mtxp;
675         off_t res;
676
677         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
678
679 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
680         /*
681          * Caller only wants the current f_offset value.  Assume that
682          * the long and shorter integer types reads are atomic.
683          */
684         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0)
685                 return (fp->f_offset);
686 #endif
687
688         /*
689          * According to McKusick the vn lock was protecting f_offset here.
690          * It is now protected by the FOFFSET_LOCKED flag.
691          */
692         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
693         mtx_lock(mtxp);
694         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
695                 while (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) {
696                         fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCK_WAITING;
697                         msleep(&fp->f_vnread_flags, mtxp, PUSER -1,
698                             "vofflock", 0);
699                 }
700                 fp->f_vnread_flags |= FOFFSET_LOCKED;
701         }
702         res = fp->f_offset;
703         mtx_unlock(mtxp);
704         return (res);
705 }
706
707 void
708 foffset_unlock(struct file *fp, off_t val, int flags)
709 {
710         struct mtx *mtxp;
711
712         KASSERT((flags & FOF_OFFSET) == 0, ("FOF_OFFSET passed"));
713
714 #if OFF_MAX <= LONG_MAX
715         if ((flags & FOF_NOLOCK) != 0) {
716                 if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
717                         fp->f_offset = val;
718                 if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
719                         fp->f_nextoff = val;
720                 return;
721         }
722 #endif
723
724         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
725         mtx_lock(mtxp);
726         if ((flags & FOF_NOUPDATE) == 0)
727                 fp->f_offset = val;
728         if ((flags & FOF_NEXTOFF) != 0)
729                 fp->f_nextoff = val;
730         if ((flags & FOF_NOLOCK) == 0) {
731                 KASSERT((fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCKED) != 0,
732                     ("Lost FOFFSET_LOCKED"));
733                 if (fp->f_vnread_flags & FOFFSET_LOCK_WAITING)
734                         wakeup(&fp->f_vnread_flags);
735                 fp->f_vnread_flags = 0;
736         }
737         mtx_unlock(mtxp);
738 }
739
740 void
741 foffset_lock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
742 {
743
744         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
745                 uio->uio_offset = foffset_lock(fp, flags);
746 }
747
748 void
749 foffset_unlock_uio(struct file *fp, struct uio *uio, int flags)
750 {
751
752         if ((flags & FOF_OFFSET) == 0)
753                 foffset_unlock(fp, uio->uio_offset, flags);
754 }
755
756 static int
757 get_advice(struct file *fp, struct uio *uio)
758 {
759         struct mtx *mtxp;
760         int ret;
761
762         ret = POSIX_FADV_NORMAL;
763         if (fp->f_advice == NULL || fp->f_vnode->v_type != VREG)
764                 return (ret);
765
766         mtxp = mtx_pool_find(mtxpool_sleep, fp);
767         mtx_lock(mtxp);
768         if (fp->f_advice != NULL &&
769             uio->uio_offset >= fp->f_advice->fa_start &&
770             uio->uio_offset + uio->uio_resid <= fp->f_advice->fa_end)
771                 ret = fp->f_advice->fa_advice;
772         mtx_unlock(mtxp);
773         return (ret);
774 }
775
776 /*
777  * File table vnode read routine.
778  */
779 static int
780 vn_read(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
781     struct thread *td)
782 {
783         struct vnode *vp;
784         off_t orig_offset;
785         int error, ioflag;
786         int advice;
787
788         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
789             uio->uio_td, td));
790         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
791         vp = fp->f_vnode;
792         ioflag = 0;
793         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
794                 ioflag |= IO_NDELAY;
795         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
796                 ioflag |= IO_DIRECT;
797         advice = get_advice(fp, uio);
798         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
799
800         switch (advice) {
801         case POSIX_FADV_NORMAL:
802         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
803         case POSIX_FADV_NOREUSE:
804                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
805                 break;
806         case POSIX_FADV_RANDOM:
807                 /* Disable read-ahead for random I/O. */
808                 break;
809         }
810         orig_offset = uio->uio_offset;
811
812 #ifdef MAC
813         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred, vp);
814         if (error == 0)
815 #endif
816                 error = VOP_READ(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
817         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
818         VOP_UNLOCK(vp, 0);
819         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
820             orig_offset != uio->uio_offset)
821                 /*
822                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
823                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
824                  * read(2).
825                  */
826                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
827                     POSIX_FADV_DONTNEED);
828         return (error);
829 }
830
831 /*
832  * File table vnode write routine.
833  */
834 static int
835 vn_write(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred, int flags,
836     struct thread *td)
837 {
838         struct vnode *vp;
839         struct mount *mp;
840         off_t orig_offset;
841         int error, ioflag, lock_flags;
842         int advice;
843
844         KASSERT(uio->uio_td == td, ("uio_td %p is not td %p",
845             uio->uio_td, td));
846         KASSERT(flags & FOF_OFFSET, ("No FOF_OFFSET"));
847         vp = fp->f_vnode;
848         if (vp->v_type == VREG)
849                 bwillwrite();
850         ioflag = IO_UNIT;
851         if (vp->v_type == VREG && (fp->f_flag & O_APPEND))
852                 ioflag |= IO_APPEND;
853         if (fp->f_flag & FNONBLOCK)
854                 ioflag |= IO_NDELAY;
855         if (fp->f_flag & O_DIRECT)
856                 ioflag |= IO_DIRECT;
857         if ((fp->f_flag & O_FSYNC) ||
858             (vp->v_mount && (vp->v_mount->mnt_flag & MNT_SYNCHRONOUS)))
859                 ioflag |= IO_SYNC;
860         mp = NULL;
861         if (vp->v_type != VCHR &&
862             (error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH)) != 0)
863                 goto unlock;
864
865         advice = get_advice(fp, uio);
866
867         if (MNT_SHARED_WRITES(mp) ||
868             (mp == NULL && MNT_SHARED_WRITES(vp->v_mount))) {
869                 lock_flags = LK_SHARED;
870         } else {
871                 lock_flags = LK_EXCLUSIVE;
872         }
873
874         vn_lock(vp, lock_flags | LK_RETRY);
875         switch (advice) {
876         case POSIX_FADV_NORMAL:
877         case POSIX_FADV_SEQUENTIAL:
878         case POSIX_FADV_NOREUSE:
879                 ioflag |= sequential_heuristic(uio, fp);
880                 break;
881         case POSIX_FADV_RANDOM:
882                 /* XXX: Is this correct? */
883                 break;
884         }
885         orig_offset = uio->uio_offset;
886
887 #ifdef MAC
888         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
889         if (error == 0)
890 #endif
891                 error = VOP_WRITE(vp, uio, ioflag, fp->f_cred);
892         fp->f_nextoff = uio->uio_offset;
893         VOP_UNLOCK(vp, 0);
894         if (vp->v_type != VCHR)
895                 vn_finished_write(mp);
896         if (error == 0 && advice == POSIX_FADV_NOREUSE &&
897             orig_offset != uio->uio_offset)
898                 /*
899                  * Use POSIX_FADV_DONTNEED to flush pages and buffers
900                  * for the backing file after a POSIX_FADV_NOREUSE
901                  * write(2).
902                  */
903                 error = VOP_ADVISE(vp, orig_offset, uio->uio_offset - 1,
904                     POSIX_FADV_DONTNEED);
905 unlock:
906         return (error);
907 }
908
909 /*
910  * The vn_io_fault() is a wrapper around vn_read() and vn_write() to
911  * prevent the following deadlock:
912  *
913  * Assume that the thread A reads from the vnode vp1 into userspace
914  * buffer buf1 backed by the pages of vnode vp2.  If a page in buf1 is
915  * currently not resident, then system ends up with the call chain
916  *   vn_read() -> VOP_READ(vp1) -> uiomove() -> [Page Fault] ->
917  *     vm_fault(buf1) -> vnode_pager_getpages(vp2) -> VOP_GETPAGES(vp2)
918  * which establishes lock order vp1->vn_lock, then vp2->vn_lock.
919  * If, at the same time, thread B reads from vnode vp2 into buffer buf2
920  * backed by the pages of vnode vp1, and some page in buf2 is not
921  * resident, we get a reversed order vp2->vn_lock, then vp1->vn_lock.
922  *
923  * To prevent the lock order reversal and deadlock, vn_io_fault() does
924  * not allow page faults to happen during VOP_READ() or VOP_WRITE().
925  * Instead, it first tries to do the whole range i/o with pagefaults
926  * disabled. If all pages in the i/o buffer are resident and mapped,
927  * VOP will succeed (ignoring the genuine filesystem errors).
928  * Otherwise, we get back EFAULT, and vn_io_fault() falls back to do
929  * i/o in chunks, with all pages in the chunk prefaulted and held
930  * using vm_fault_quick_hold_pages().
931  *
932  * Filesystems using this deadlock avoidance scheme should use the
933  * array of the held pages from uio, saved in the curthread->td_ma,
934  * instead of doing uiomove().  A helper function
935  * vn_io_fault_uiomove() converts uiomove request into
936  * uiomove_fromphys() over td_ma array.
937  *
938  * Since vnode locks do not cover the whole i/o anymore, rangelocks
939  * make the current i/o request atomic with respect to other i/os and
940  * truncations.
941  */
942
943 /*
944  * Decode vn_io_fault_args and perform the corresponding i/o.
945  */
946 static int
947 vn_io_fault_doio(struct vn_io_fault_args *args, struct uio *uio,
948     struct thread *td)
949 {
950         int error, save;
951
952         error = 0;
953         save = vm_fault_disable_pagefaults();
954         switch (args->kind) {
955         case VN_IO_FAULT_FOP:
956                 error = (args->args.fop_args.doio)(args->args.fop_args.fp,
957                     uio, args->cred, args->flags, td);
958                 break;
959         case VN_IO_FAULT_VOP:
960                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
961                         error = VOP_READ(args->args.vop_args.vp, uio,
962                             args->flags, args->cred);
963                 } else if (uio->uio_rw == UIO_WRITE) {
964                         error = VOP_WRITE(args->args.vop_args.vp, uio,
965                             args->flags, args->cred);
966                 }
967                 break;
968         default:
969                 panic("vn_io_fault_doio: unknown kind of io %d %d",
970                     args->kind, uio->uio_rw);
971         }
972         vm_fault_enable_pagefaults(save);
973         return (error);
974 }
975
976 static int
977 vn_io_fault_touch(char *base, const struct uio *uio)
978 {
979         int r;
980
981         r = fubyte(base);
982         if (r == -1 || (uio->uio_rw == UIO_READ && subyte(base, r) == -1))
983                 return (EFAULT);
984         return (0);
985 }
986
987 static int
988 vn_io_fault_prefault_user(const struct uio *uio)
989 {
990         char *base;
991         const struct iovec *iov;
992         size_t len;
993         ssize_t resid;
994         int error, i;
995
996         KASSERT(uio->uio_segflg == UIO_USERSPACE,
997             ("vn_io_fault_prefault userspace"));
998
999         error = i = 0;
1000         iov = uio->uio_iov;
1001         resid = uio->uio_resid;
1002         base = iov->iov_base;
1003         len = iov->iov_len;
1004         while (resid > 0) {
1005                 error = vn_io_fault_touch(base, uio);
1006                 if (error != 0)
1007                         break;
1008                 if (len < PAGE_SIZE) {
1009                         if (len != 0) {
1010                                 error = vn_io_fault_touch(base + len - 1, uio);
1011                                 if (error != 0)
1012                                         break;
1013                                 resid -= len;
1014                         }
1015                         if (++i >= uio->uio_iovcnt)
1016                                 break;
1017                         iov = uio->uio_iov + i;
1018                         base = iov->iov_base;
1019                         len = iov->iov_len;
1020                 } else {
1021                         len -= PAGE_SIZE;
1022                         base += PAGE_SIZE;
1023                         resid -= PAGE_SIZE;
1024                 }
1025         }
1026         return (error);
1027 }
1028
1029 /*
1030  * Common code for vn_io_fault(), agnostic to the kind of i/o request.
1031  * Uses vn_io_fault_doio() to make the call to an actual i/o function.
1032  * Used from vn_rdwr() and vn_io_fault(), which encode the i/o request
1033  * into args and call vn_io_fault1() to handle faults during the user
1034  * mode buffer accesses.
1035  */
1036 static int
1037 vn_io_fault1(struct vnode *vp, struct uio *uio, struct vn_io_fault_args *args,
1038     struct thread *td)
1039 {
1040         vm_page_t ma[io_hold_cnt + 2];
1041         struct uio *uio_clone, short_uio;
1042         struct iovec short_iovec[1];
1043         vm_page_t *prev_td_ma;
1044         vm_prot_t prot;
1045         vm_offset_t addr, end;
1046         size_t len, resid;
1047         ssize_t adv;
1048         int error, cnt, saveheld, prev_td_ma_cnt;
1049
1050         if (vn_io_fault_prefault) {
1051                 error = vn_io_fault_prefault_user(uio);
1052                 if (error != 0)
1053                         return (error); /* Or ignore ? */
1054         }
1055
1056         prot = uio->uio_rw == UIO_READ ? VM_PROT_WRITE : VM_PROT_READ;
1057
1058         /*
1059          * The UFS follows IO_UNIT directive and replays back both
1060          * uio_offset and uio_resid if an error is encountered during the
1061          * operation.  But, since the iovec may be already advanced,
1062          * uio is still in an inconsistent state.
1063          *
1064          * Cache a copy of the original uio, which is advanced to the redo
1065          * point using UIO_NOCOPY below.
1066          */
1067         uio_clone = cloneuio(uio);
1068         resid = uio->uio_resid;
1069
1070         short_uio.uio_segflg = UIO_USERSPACE;
1071         short_uio.uio_rw = uio->uio_rw;
1072         short_uio.uio_td = uio->uio_td;
1073
1074         error = vn_io_fault_doio(args, uio, td);
1075         if (error != EFAULT)
1076                 goto out;
1077
1078         atomic_add_long(&vn_io_faults_cnt, 1);
1079         uio_clone->uio_segflg = UIO_NOCOPY;
1080         uiomove(NULL, resid - uio->uio_resid, uio_clone);
1081         uio_clone->uio_segflg = uio->uio_segflg;
1082
1083         saveheld = curthread_pflags_set(TDP_UIOHELD);
1084         prev_td_ma = td->td_ma;
1085         prev_td_ma_cnt = td->td_ma_cnt;
1086
1087         while (uio_clone->uio_resid != 0) {
1088                 len = uio_clone->uio_iov->iov_len;
1089                 if (len == 0) {
1090                         KASSERT(uio_clone->uio_iovcnt >= 1,
1091                             ("iovcnt underflow"));
1092                         uio_clone->uio_iov++;
1093                         uio_clone->uio_iovcnt--;
1094                         continue;
1095                 }
1096                 if (len > io_hold_cnt * PAGE_SIZE)
1097                         len = io_hold_cnt * PAGE_SIZE;
1098                 addr = (uintptr_t)uio_clone->uio_iov->iov_base;
1099                 end = round_page(addr + len);
1100                 if (end < addr) {
1101                         error = EFAULT;
1102                         break;
1103                 }
1104                 cnt = atop(end - trunc_page(addr));
1105                 /*
1106                  * A perfectly misaligned address and length could cause
1107                  * both the start and the end of the chunk to use partial
1108                  * page.  +2 accounts for such a situation.
1109                  */
1110                 cnt = vm_fault_quick_hold_pages(&td->td_proc->p_vmspace->vm_map,
1111                     addr, len, prot, ma, io_hold_cnt + 2);
1112                 if (cnt == -1) {
1113                         error = EFAULT;
1114                         break;
1115                 }
1116                 short_uio.uio_iov = &short_iovec[0];
1117                 short_iovec[0].iov_base = (void *)addr;
1118                 short_uio.uio_iovcnt = 1;
1119                 short_uio.uio_resid = short_iovec[0].iov_len = len;
1120                 short_uio.uio_offset = uio_clone->uio_offset;
1121                 td->td_ma = ma;
1122                 td->td_ma_cnt = cnt;
1123
1124                 error = vn_io_fault_doio(args, &short_uio, td);
1125                 vm_page_unhold_pages(ma, cnt);
1126                 adv = len - short_uio.uio_resid;
1127
1128                 uio_clone->uio_iov->iov_base =
1129                     (char *)uio_clone->uio_iov->iov_base + adv;
1130                 uio_clone->uio_iov->iov_len -= adv;
1131                 uio_clone->uio_resid -= adv;
1132                 uio_clone->uio_offset += adv;
1133
1134                 uio->uio_resid -= adv;
1135                 uio->uio_offset += adv;
1136
1137                 if (error != 0 || adv == 0)
1138                         break;
1139         }
1140         td->td_ma = prev_td_ma;
1141         td->td_ma_cnt = prev_td_ma_cnt;
1142         curthread_pflags_restore(saveheld);
1143 out:
1144         free(uio_clone, M_IOV);
1145         return (error);
1146 }
1147
1148 static int
1149 vn_io_fault(struct file *fp, struct uio *uio, struct ucred *active_cred,
1150     int flags, struct thread *td)
1151 {
1152         fo_rdwr_t *doio;
1153         struct vnode *vp;
1154         void *rl_cookie;
1155         struct vn_io_fault_args args;
1156         int error;
1157
1158         doio = uio->uio_rw == UIO_READ ? vn_read : vn_write;
1159         vp = fp->f_vnode;
1160         foffset_lock_uio(fp, uio, flags);
1161         if (do_vn_io_fault(vp, uio)) {
1162                 args.kind = VN_IO_FAULT_FOP;
1163                 args.args.fop_args.fp = fp;
1164                 args.args.fop_args.doio = doio;
1165                 args.cred = active_cred;
1166                 args.flags = flags | FOF_OFFSET;
1167                 if (uio->uio_rw == UIO_READ) {
1168                         rl_cookie = vn_rangelock_rlock(vp, uio->uio_offset,
1169                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1170                 } else if ((fp->f_flag & O_APPEND) != 0 ||
1171                     (flags & FOF_OFFSET) == 0) {
1172                         /* For appenders, punt and lock the whole range. */
1173                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1174                 } else {
1175                         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, uio->uio_offset,
1176                             uio->uio_offset + uio->uio_resid);
1177                 }
1178                 error = vn_io_fault1(vp, uio, &args, td);
1179                 vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1180         } else {
1181                 error = doio(fp, uio, active_cred, flags | FOF_OFFSET, td);
1182         }
1183         foffset_unlock_uio(fp, uio, flags);
1184         return (error);
1185 }
1186
1187 /*
1188  * Helper function to perform the requested uiomove operation using
1189  * the held pages for io->uio_iov[0].iov_base buffer instead of
1190  * copyin/copyout.  Access to the pages with uiomove_fromphys()
1191  * instead of iov_base prevents page faults that could occur due to
1192  * pmap_collect() invalidating the mapping created by
1193  * vm_fault_quick_hold_pages(), or pageout daemon, page laundry or
1194  * object cleanup revoking the write access from page mappings.
1195  *
1196  * Filesystems specified MNTK_NO_IOPF shall use vn_io_fault_uiomove()
1197  * instead of plain uiomove().
1198  */
1199 int
1200 vn_io_fault_uiomove(char *data, int xfersize, struct uio *uio)
1201 {
1202         struct uio transp_uio;
1203         struct iovec transp_iov[1];
1204         struct thread *td;
1205         size_t adv;
1206         int error, pgadv;
1207
1208         td = curthread;
1209         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1210             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1211                 return (uiomove(data, xfersize, uio));
1212
1213         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1214         transp_iov[0].iov_base = data;
1215         transp_uio.uio_iov = &transp_iov[0];
1216         transp_uio.uio_iovcnt = 1;
1217         if (xfersize > uio->uio_resid)
1218                 xfersize = uio->uio_resid;
1219         transp_uio.uio_resid = transp_iov[0].iov_len = xfersize;
1220         transp_uio.uio_offset = 0;
1221         transp_uio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1222         /*
1223          * Since transp_iov points to data, and td_ma page array
1224          * corresponds to original uio->uio_iov, we need to invert the
1225          * direction of the i/o operation as passed to
1226          * uiomove_fromphys().
1227          */
1228         switch (uio->uio_rw) {
1229         case UIO_WRITE:
1230                 transp_uio.uio_rw = UIO_READ;
1231                 break;
1232         case UIO_READ:
1233                 transp_uio.uio_rw = UIO_WRITE;
1234                 break;
1235         }
1236         transp_uio.uio_td = uio->uio_td;
1237         error = uiomove_fromphys(td->td_ma,
1238             ((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) & PAGE_MASK,
1239             xfersize, &transp_uio);
1240         adv = xfersize - transp_uio.uio_resid;
1241         pgadv =
1242             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base + adv) >> PAGE_SHIFT) -
1243             (((vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base) >> PAGE_SHIFT);
1244         td->td_ma += pgadv;
1245         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1246             pgadv));
1247         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1248         uio->uio_iov->iov_base = (char *)uio->uio_iov->iov_base + adv;
1249         uio->uio_iov->iov_len -= adv;
1250         uio->uio_resid -= adv;
1251         uio->uio_offset += adv;
1252         return (error);
1253 }
1254
1255 int
1256 vn_io_fault_pgmove(vm_page_t ma[], vm_offset_t offset, int xfersize,
1257     struct uio *uio)
1258 {
1259         struct thread *td;
1260         vm_offset_t iov_base;
1261         int cnt, pgadv;
1262
1263         td = curthread;
1264         if ((td->td_pflags & TDP_UIOHELD) == 0 ||
1265             uio->uio_segflg != UIO_USERSPACE)
1266                 return (uiomove_fromphys(ma, offset, xfersize, uio));
1267
1268         KASSERT(uio->uio_iovcnt == 1, ("uio_iovcnt %d", uio->uio_iovcnt));
1269         cnt = xfersize > uio->uio_resid ? uio->uio_resid : xfersize;
1270         iov_base = (vm_offset_t)uio->uio_iov->iov_base;
1271         switch (uio->uio_rw) {
1272         case UIO_WRITE:
1273                 pmap_copy_pages(td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK, ma,
1274                     offset, cnt);
1275                 break;
1276         case UIO_READ:
1277                 pmap_copy_pages(ma, offset, td->td_ma, iov_base & PAGE_MASK,
1278                     cnt);
1279                 break;
1280         }
1281         pgadv = ((iov_base + cnt) >> PAGE_SHIFT) - (iov_base >> PAGE_SHIFT);
1282         td->td_ma += pgadv;
1283         KASSERT(td->td_ma_cnt >= pgadv, ("consumed pages %d %d", td->td_ma_cnt,
1284             pgadv));
1285         td->td_ma_cnt -= pgadv;
1286         uio->uio_iov->iov_base = (char *)(iov_base + cnt);
1287         uio->uio_iov->iov_len -= cnt;
1288         uio->uio_resid -= cnt;
1289         uio->uio_offset += cnt;
1290         return (0);
1291 }
1292
1293
1294 /*
1295  * File table truncate routine.
1296  */
1297 static int
1298 vn_truncate(struct file *fp, off_t length, struct ucred *active_cred,
1299     struct thread *td)
1300 {
1301         struct mount *mp;
1302         struct vnode *vp;
1303         void *rl_cookie;
1304         int error;
1305
1306         vp = fp->f_vnode;
1307
1308         /*
1309          * Lock the whole range for truncation.  Otherwise split i/o
1310          * might happen partly before and partly after the truncation.
1311          */
1312         rl_cookie = vn_rangelock_wlock(vp, 0, OFF_MAX);
1313         error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT | PCATCH);
1314         if (error)
1315                 goto out1;
1316         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1317         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1318         if (vp->v_type == VDIR) {
1319                 error = EISDIR;
1320                 goto out;
1321         }
1322 #ifdef MAC
1323         error = mac_vnode_check_write(active_cred, fp->f_cred, vp);
1324         if (error)
1325                 goto out;
1326 #endif
1327         error = vn_truncate_locked(vp, length, (fp->f_flag & O_FSYNC) != 0,
1328             fp->f_cred);
1329 out:
1330         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1331         vn_finished_write(mp);
1332 out1:
1333         vn_rangelock_unlock(vp, rl_cookie);
1334         return (error);
1335 }
1336
1337 /*
1338  * Truncate a file that is already locked.
1339  */
1340 int
1341 vn_truncate_locked(struct vnode *vp, off_t length, bool sync,
1342     struct ucred *cred)
1343 {
1344         struct vattr vattr;
1345         int error;
1346
1347         error = VOP_ADD_WRITECOUNT(vp, 1);
1348         if (error == 0) {
1349                 VATTR_NULL(&vattr);
1350                 vattr.va_size = length;
1351                 if (sync)
1352                         vattr.va_vaflags |= VA_SYNC;
1353                 error = VOP_SETATTR(vp, &vattr, cred);
1354                 VOP_ADD_WRITECOUNT_CHECKED(vp, -1);
1355         }
1356         return (error);
1357 }
1358
1359 /*
1360  * File table vnode stat routine.
1361  */
1362 static int
1363 vn_statfile(struct file *fp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1364     struct thread *td)
1365 {
1366         struct vnode *vp = fp->f_vnode;
1367         int error;
1368
1369         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1370         error = vn_stat(vp, sb, active_cred, fp->f_cred, td);
1371         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1372
1373         return (error);
1374 }
1375
1376 /*
1377  * Stat a vnode; implementation for the stat syscall
1378  */
1379 int
1380 vn_stat(struct vnode *vp, struct stat *sb, struct ucred *active_cred,
1381     struct ucred *file_cred, struct thread *td)
1382 {
1383         struct vattr vattr;
1384         struct vattr *vap;
1385         int error;
1386         u_short mode;
1387
1388         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1389 #ifdef MAC
1390         error = mac_vnode_check_stat(active_cred, file_cred, vp);
1391         if (error)
1392                 return (error);
1393 #endif
1394
1395         vap = &vattr;
1396
1397         /*
1398          * Initialize defaults for new and unusual fields, so that file
1399          * systems which don't support these fields don't need to know
1400          * about them.
1401          */
1402         vap->va_birthtime.tv_sec = -1;
1403         vap->va_birthtime.tv_nsec = 0;
1404         vap->va_fsid = VNOVAL;
1405         vap->va_rdev = NODEV;
1406
1407         error = VOP_GETATTR(vp, vap, active_cred);
1408         if (error)
1409                 return (error);
1410
1411         /*
1412          * Zero the spare stat fields
1413          */
1414         bzero(sb, sizeof *sb);
1415
1416         /*
1417          * Copy from vattr table
1418          */
1419         if (vap->va_fsid != VNOVAL)
1420                 sb->st_dev = vap->va_fsid;
1421         else
1422                 sb->st_dev = vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
1423         sb->st_ino = vap->va_fileid;
1424         mode = vap->va_mode;
1425         switch (vap->va_type) {
1426         case VREG:
1427                 mode |= S_IFREG;
1428                 break;
1429         case VDIR:
1430                 mode |= S_IFDIR;
1431                 break;
1432         case VBLK:
1433                 mode |= S_IFBLK;
1434                 break;
1435         case VCHR:
1436                 mode |= S_IFCHR;
1437                 break;
1438         case VLNK:
1439                 mode |= S_IFLNK;
1440                 break;
1441         case VSOCK:
1442                 mode |= S_IFSOCK;
1443                 break;
1444         case VFIFO:
1445                 mode |= S_IFIFO;
1446                 break;
1447         default:
1448                 return (EBADF);
1449         }
1450         sb->st_mode = mode;
1451         sb->st_nlink = vap->va_nlink;
1452         sb->st_uid = vap->va_uid;
1453         sb->st_gid = vap->va_gid;
1454         sb->st_rdev = vap->va_rdev;
1455         if (vap->va_size > OFF_MAX)
1456                 return (EOVERFLOW);
1457         sb->st_size = vap->va_size;
1458         sb->st_atim = vap->va_atime;
1459         sb->st_mtim = vap->va_mtime;
1460         sb->st_ctim = vap->va_ctime;
1461         sb->st_birthtim = vap->va_birthtime;
1462
1463         /*
1464          * According to www.opengroup.org, the meaning of st_blksize is 
1465          *   "a filesystem-specific preferred I/O block size for this 
1466          *    object.  In some filesystem types, this may vary from file
1467          *    to file"
1468          * Use miminum/default of PAGE_SIZE (e.g. for VCHR).
1469          */
1470
1471         sb->st_blksize = max(PAGE_SIZE, vap->va_blocksize);
1472         
1473         sb->st_flags = vap->va_flags;
1474         if (priv_check(td, PRIV_VFS_GENERATION))
1475                 sb->st_gen = 0;
1476         else
1477                 sb->st_gen = vap->va_gen;
1478
1479         sb->st_blocks = vap->va_bytes / S_BLKSIZE;
1480         return (0);
1481 }
1482
1483 /*
1484  * File table vnode ioctl routine.
1485  */
1486 static int
1487 vn_ioctl(struct file *fp, u_long com, void *data, struct ucred *active_cred,
1488     struct thread *td)
1489 {
1490         struct vattr vattr;
1491         struct vnode *vp;
1492         struct fiobmap2_arg *bmarg;
1493         int error;
1494
1495         vp = fp->f_vnode;
1496         switch (vp->v_type) {
1497         case VDIR:
1498         case VREG:
1499                 switch (com) {
1500                 case FIONREAD:
1501                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1502                         error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, active_cred);
1503                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1504                         if (error == 0)
1505                                 *(int *)data = vattr.va_size - fp->f_offset;
1506                         return (error);
1507                 case FIOBMAP2:
1508                         bmarg = (struct fiobmap2_arg *)data;
1509                         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
1510 #ifdef MAC
1511                         error = mac_vnode_check_read(active_cred, fp->f_cred,
1512                             vp);
1513                         if (error == 0)
1514 #endif
1515                                 error = VOP_BMAP(vp, bmarg->bn, NULL,
1516                                     &bmarg->bn, &bmarg->runp, &bmarg->runb);
1517                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1518                         return (error);
1519                 case FIONBIO:
1520                 case FIOASYNC:
1521                         return (0);
1522                 default:
1523                         return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1524                             active_cred, td));
1525                 }
1526                 break;
1527         case VCHR:
1528                 return (VOP_IOCTL(vp, com, data, fp->f_flag,
1529                     active_cred, td));
1530         default:
1531                 return (ENOTTY);
1532         }
1533 }
1534
1535 /*
1536  * File table vnode poll routine.
1537  */
1538 static int
1539 vn_poll(struct file *fp, int events, struct ucred *active_cred,
1540     struct thread *td)
1541 {
1542         struct vnode *vp;
1543         int error;
1544
1545         vp = fp->f_vnode;
1546 #ifdef MAC
1547         vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
1548         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
1549         error = mac_vnode_check_poll(active_cred, fp->f_cred, vp);
1550         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1551         if (!error)
1552 #endif
1553
1554         error = VOP_POLL(vp, events, fp->f_cred, td);
1555         return (error);
1556 }
1557
1558 /*
1559  * Acquire the requested lock and then check for validity.  LK_RETRY
1560  * permits vn_lock to return doomed vnodes.
1561  */
1562 int
1563 _vn_lock(struct vnode *vp, int flags, char *file, int line)
1564 {
1565         int error;
1566
1567         VNASSERT((flags & LK_TYPE_MASK) != 0, vp,
1568             ("vn_lock: no locktype"));
1569         VNASSERT(vp->v_holdcnt != 0, vp, ("vn_lock: zero hold count"));
1570 retry:
1571         error = VOP_LOCK1(vp, flags, file, line);
1572         flags &= ~LK_INTERLOCK; /* Interlock is always dropped. */
1573         KASSERT((flags & LK_RETRY) == 0 || error == 0,
1574             ("vn_lock: error %d incompatible with flags %#x", error, flags));
1575
1576         if ((flags & LK_RETRY) == 0) {
1577                 if (error == 0 && (vp->v_iflag & VI_DOOMED) != 0) {
1578                         VOP_UNLOCK(vp, 0);
1579                         error = ENOENT;
1580                 }
1581         } else if (error != 0)
1582                 goto retry;
1583         return (error);
1584 }
1585
1586 /*
1587  * File table vnode close routine.
1588  */
1589 static int
1590 vn_closefile(struct file *fp, struct thread *td)
1591 {
1592         struct vnode *vp;
1593         struct flock lf;
1594         int error;
1595         bool ref;
1596
1597         vp = fp->f_vnode;
1598         fp->f_ops = &badfileops;
1599         ref= (fp->f_flag & FHASLOCK) != 0 && fp->f_type == DTYPE_VNODE;
1600
1601         error = vn_close1(vp, fp->f_flag, fp->f_cred, td, ref);
1602
1603         if (__predict_false(ref)) {
1604                 lf.l_whence = SEEK_SET;
1605                 lf.l_start = 0;
1606                 lf.l_len = 0;
1607                 lf.l_type = F_UNLCK;
1608                 (void) VOP_ADVLOCK(vp, fp, F_UNLCK, &lf, F_FLOCK);
1609                 vrele(vp);
1610         }
1611         return (error);
1612 }
1613
1614 static bool
1615 vn_suspendable(struct mount *mp)
1616 {
1617
1618         return (mp->mnt_op->vfs_susp_clean != NULL);
1619 }
1620
1621 /*
1622  * Preparing to start a filesystem write operation. If the operation is
1623  * permitted, then we bump the count of operations in progress and
1624  * proceed. If a suspend request is in progress, we wait until the
1625  * suspension is over, and then proceed.
1626  */
1627 static int
1628 vn_start_write_refed(struct mount *mp, int flags, bool mplocked)
1629 {
1630         int error, mflags;
1631
1632         if (__predict_true(!mplocked) && (flags & V_XSLEEP) == 0 &&
1633             vfs_op_thread_enter(mp)) {
1634                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1635                 vfs_mp_count_add_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1636                 vfs_op_thread_exit(mp);
1637                 return (0);
1638         }
1639
1640         if (mplocked)
1641                 mtx_assert(MNT_MTX(mp), MA_OWNED);
1642         else
1643                 MNT_ILOCK(mp);
1644
1645         error = 0;
1646
1647         /*
1648          * Check on status of suspension.
1649          */
1650         if ((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0 ||
1651             mp->mnt_susp_owner != curthread) {
1652                 mflags = ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ?
1653                     (flags & PCATCH) : 0) | (PUSER - 1);
1654                 while ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1655                         if (flags & V_NOWAIT) {
1656                                 error = EWOULDBLOCK;
1657                                 goto unlock;
1658                         }
1659                         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), mflags,
1660                             "suspfs", 0);
1661                         if (error)
1662                                 goto unlock;
1663                 }
1664         }
1665         if (flags & V_XSLEEP)
1666                 goto unlock;
1667         mp->mnt_writeopcount++;
1668 unlock:
1669         if (error != 0 || (flags & V_XSLEEP) != 0)
1670                 MNT_REL(mp);
1671         MNT_IUNLOCK(mp);
1672         return (error);
1673 }
1674
1675 int
1676 vn_start_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1677 {
1678         struct mount *mp;
1679         int error;
1680
1681         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1682             ("V_MNTREF requires mp"));
1683
1684         error = 0;
1685         /*
1686          * If a vnode is provided, get and return the mount point that
1687          * to which it will write.
1688          */
1689         if (vp != NULL) {
1690                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1691                         *mpp = NULL;
1692                         if (error != EOPNOTSUPP)
1693                                 return (error);
1694                         return (0);
1695                 }
1696         }
1697         if ((mp = *mpp) == NULL)
1698                 return (0);
1699
1700         if (!vn_suspendable(mp)) {
1701                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1702                         vfs_rel(mp);
1703                 return (0);
1704         }
1705
1706         /*
1707          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1708          * a vfs_ref().
1709          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1710          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1711          * emulate a vfs_ref().
1712          */
1713         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1714                 vfs_ref(mp);
1715
1716         return (vn_start_write_refed(mp, flags, false));
1717 }
1718
1719 /*
1720  * Secondary suspension. Used by operations such as vop_inactive
1721  * routines that are needed by the higher level functions. These
1722  * are allowed to proceed until all the higher level functions have
1723  * completed (indicated by mnt_writeopcount dropping to zero). At that
1724  * time, these operations are halted until the suspension is over.
1725  */
1726 int
1727 vn_start_secondary_write(struct vnode *vp, struct mount **mpp, int flags)
1728 {
1729         struct mount *mp;
1730         int error;
1731
1732         KASSERT((flags & V_MNTREF) == 0 || (*mpp != NULL && vp == NULL),
1733             ("V_MNTREF requires mp"));
1734
1735  retry:
1736         if (vp != NULL) {
1737                 if ((error = VOP_GETWRITEMOUNT(vp, mpp)) != 0) {
1738                         *mpp = NULL;
1739                         if (error != EOPNOTSUPP)
1740                                 return (error);
1741                         return (0);
1742                 }
1743         }
1744         /*
1745          * If we are not suspended or have not yet reached suspended
1746          * mode, then let the operation proceed.
1747          */
1748         if ((mp = *mpp) == NULL)
1749                 return (0);
1750
1751         if (!vn_suspendable(mp)) {
1752                 if (vp != NULL || (flags & V_MNTREF) != 0)
1753                         vfs_rel(mp);
1754                 return (0);
1755         }
1756
1757         /*
1758          * VOP_GETWRITEMOUNT() returns with the mp refcount held through
1759          * a vfs_ref().
1760          * As long as a vnode is not provided we need to acquire a
1761          * refcount for the provided mountpoint too, in order to
1762          * emulate a vfs_ref().
1763          */
1764         MNT_ILOCK(mp);
1765         if (vp == NULL && (flags & V_MNTREF) == 0)
1766                 MNT_REF(mp);
1767         if ((mp->mnt_kern_flag & (MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2)) == 0) {
1768                 mp->mnt_secondary_writes++;
1769                 mp->mnt_secondary_accwrites++;
1770                 MNT_IUNLOCK(mp);
1771                 return (0);
1772         }
1773         if (flags & V_NOWAIT) {
1774                 MNT_REL(mp);
1775                 MNT_IUNLOCK(mp);
1776                 return (EWOULDBLOCK);
1777         }
1778         /*
1779          * Wait for the suspension to finish.
1780          */
1781         error = msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), (PUSER - 1) | PDROP |
1782             ((mp->mnt_vfc->vfc_flags & VFCF_SBDRY) != 0 ? (flags & PCATCH) : 0),
1783             "suspfs", 0);
1784         vfs_rel(mp);
1785         if (error == 0)
1786                 goto retry;
1787         return (error);
1788 }
1789
1790 /*
1791  * Filesystem write operation has completed. If we are suspending and this
1792  * operation is the last one, notify the suspender that the suspension is
1793  * now in effect.
1794  */
1795 void
1796 vn_finished_write(struct mount *mp)
1797 {
1798         int c;
1799
1800         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1801                 return;
1802
1803         if (vfs_op_thread_enter(mp)) {
1804                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, writeopcount, 1);
1805                 vfs_mp_count_sub_pcpu(mp, ref, 1);
1806                 vfs_op_thread_exit(mp);
1807                 return;
1808         }
1809
1810         MNT_ILOCK(mp);
1811         vfs_assert_mount_counters(mp);
1812         MNT_REL(mp);
1813         c = --mp->mnt_writeopcount;
1814         if (mp->mnt_vfs_ops == 0) {
1815                 MPASS((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) == 0);
1816                 MNT_IUNLOCK(mp);
1817                 return;
1818         }
1819         if (c < 0)
1820                 vfs_dump_mount_counters(mp);
1821         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 && c == 0)
1822                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1823         MNT_IUNLOCK(mp);
1824 }
1825
1826
1827 /*
1828  * Filesystem secondary write operation has completed. If we are
1829  * suspending and this operation is the last one, notify the suspender
1830  * that the suspension is now in effect.
1831  */
1832 void
1833 vn_finished_secondary_write(struct mount *mp)
1834 {
1835         if (mp == NULL || !vn_suspendable(mp))
1836                 return;
1837         MNT_ILOCK(mp);
1838         MNT_REL(mp);
1839         mp->mnt_secondary_writes--;
1840         if (mp->mnt_secondary_writes < 0)
1841                 panic("vn_finished_secondary_write: neg cnt");
1842         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0 &&
1843             mp->mnt_secondary_writes <= 0)
1844                 wakeup(&mp->mnt_secondary_writes);
1845         MNT_IUNLOCK(mp);
1846 }
1847
1848
1849
1850 /*
1851  * Request a filesystem to suspend write operations.
1852  */
1853 int
1854 vfs_write_suspend(struct mount *mp, int flags)
1855 {
1856         int error;
1857
1858         MPASS(vn_suspendable(mp));
1859
1860         vfs_op_enter(mp);
1861
1862         MNT_ILOCK(mp);
1863         vfs_assert_mount_counters(mp);
1864         if (mp->mnt_susp_owner == curthread) {
1865                 vfs_op_exit_locked(mp);
1866                 MNT_IUNLOCK(mp);
1867                 return (EALREADY);
1868         }
1869         while (mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND)
1870                 msleep(&mp->mnt_flag, MNT_MTX(mp), PUSER - 1, "wsuspfs", 0);
1871
1872         /*
1873          * Unmount holds a write reference on the mount point.  If we
1874          * own busy reference and drain for writers, we deadlock with
1875          * the reference draining in the unmount path.  Callers of
1876          * vfs_write_suspend() must specify VS_SKIP_UNMOUNT if
1877          * vfs_busy() reference is owned and caller is not in the
1878          * unmount context.
1879          */
1880         if ((flags & VS_SKIP_UNMOUNT) != 0 &&
1881             (mp->mnt_kern_flag & MNTK_UNMOUNT) != 0) {
1882                 vfs_op_exit_locked(mp);
1883                 MNT_IUNLOCK(mp);
1884                 return (EBUSY);
1885         }
1886
1887         mp->mnt_kern_flag |= MNTK_SUSPEND;
1888         mp->mnt_susp_owner = curthread;
1889         if (mp->mnt_writeopcount > 0)
1890                 (void) msleep(&mp->mnt_writeopcount, 
1891                     MNT_MTX(mp), (PUSER - 1)|PDROP, "suspwt", 0);
1892         else
1893                 MNT_IUNLOCK(mp);
1894         if ((error = VFS_SYNC(mp, MNT_SUSPEND)) != 0) {
1895                 vfs_write_resume(mp, 0);
1896                 vfs_op_exit(mp);
1897         }
1898         return (error);
1899 }
1900
1901 /*
1902  * Request a filesystem to resume write operations.
1903  */
1904 void
1905 vfs_write_resume(struct mount *mp, int flags)
1906 {
1907
1908         MPASS(vn_suspendable(mp));
1909
1910         MNT_ILOCK(mp);
1911         if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPEND) != 0) {
1912                 KASSERT(mp->mnt_susp_owner == curthread, ("mnt_susp_owner"));
1913                 mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPEND | MNTK_SUSPEND2 |
1914                                        MNTK_SUSPENDED);
1915                 mp->mnt_susp_owner = NULL;
1916                 wakeup(&mp->mnt_writeopcount);
1917                 wakeup(&mp->mnt_flag);
1918                 curthread->td_pflags &= ~TDP_IGNSUSP;
1919                 if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1920                         MNT_REF(mp);
1921                         mp->mnt_writeopcount++;
1922                 }
1923                 MNT_IUNLOCK(mp);
1924                 if ((flags & VR_NO_SUSPCLR) == 0)
1925                         VFS_SUSP_CLEAN(mp);
1926                 vfs_op_exit(mp);
1927         } else if ((flags & VR_START_WRITE) != 0) {
1928                 MNT_REF(mp);
1929                 vn_start_write_refed(mp, 0, true);
1930         } else {
1931                 MNT_IUNLOCK(mp);
1932         }
1933 }
1934
1935 /*
1936  * Helper loop around vfs_write_suspend() for filesystem unmount VFS
1937  * methods.
1938  */
1939 int
1940 vfs_write_suspend_umnt(struct mount *mp)
1941 {
1942         int error;
1943
1944         MPASS(vn_suspendable(mp));
1945         KASSERT((curthread->td_pflags & TDP_IGNSUSP) == 0,
1946             ("vfs_write_suspend_umnt: recursed"));
1947
1948         /* dounmount() already called vn_start_write(). */
1949         for (;;) {
1950                 vn_finished_write(mp);
1951                 error = vfs_write_suspend(mp, 0);
1952                 if (error != 0) {
1953                         vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1954                         return (error);
1955                 }
1956                 MNT_ILOCK(mp);
1957                 if ((mp->mnt_kern_flag & MNTK_SUSPENDED) != 0)
1958                         break;
1959                 MNT_IUNLOCK(mp);
1960                 vn_start_write(NULL, &mp, V_WAIT);
1961         }
1962         mp->mnt_kern_flag &= ~(MNTK_SUSPENDED | MNTK_SUSPEND2);
1963         wakeup(&mp->mnt_flag);
1964         MNT_IUNLOCK(mp);
1965         curthread->td_pflags |= TDP_IGNSUSP;
1966         return (0);
1967 }
1968
1969 /*
1970  * Implement kqueues for files by translating it to vnode operation.
1971  */
1972 static int
1973 vn_kqfilter(struct file *fp, struct knote *kn)
1974 {
1975
1976         return (VOP_KQFILTER(fp->f_vnode, kn));
1977 }
1978
1979 /*
1980  * Simplified in-kernel wrapper calls for extended attribute access.
1981  * Both calls pass in a NULL credential, authorizing as "kernel" access.
1982  * Set IO_NODELOCKED in ioflg if the vnode is already locked.
1983  */
1984 int
1985 vn_extattr_get(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
1986     const char *attrname, int *buflen, char *buf, struct thread *td)
1987 {
1988         struct uio      auio;
1989         struct iovec    iov;
1990         int     error;
1991
1992         iov.iov_len = *buflen;
1993         iov.iov_base = buf;
1994
1995         auio.uio_iov = &iov;
1996         auio.uio_iovcnt = 1;
1997         auio.uio_rw = UIO_READ;
1998         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
1999         auio.uio_td = td;
2000         auio.uio_offset = 0;
2001         auio.uio_resid = *buflen;
2002
2003         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2004                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2005
2006         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2007
2008         /* authorize attribute retrieval as kernel */
2009         error = VOP_GETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, NULL,
2010             td);
2011
2012         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0)
2013                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2014
2015         if (error == 0) {
2016                 *buflen = *buflen - auio.uio_resid;
2017         }
2018
2019         return (error);
2020 }
2021
2022 /*
2023  * XXX failure mode if partially written?
2024  */
2025 int
2026 vn_extattr_set(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2027     const char *attrname, int buflen, char *buf, struct thread *td)
2028 {
2029         struct uio      auio;
2030         struct iovec    iov;
2031         struct mount    *mp;
2032         int     error;
2033
2034         iov.iov_len = buflen;
2035         iov.iov_base = buf;
2036
2037         auio.uio_iov = &iov;
2038         auio.uio_iovcnt = 1;
2039         auio.uio_rw = UIO_WRITE;
2040         auio.uio_segflg = UIO_SYSSPACE;
2041         auio.uio_td = td;
2042         auio.uio_offset = 0;
2043         auio.uio_resid = buflen;
2044
2045         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2046                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2047                         return (error);
2048                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2049         }
2050
2051         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2052
2053         /* authorize attribute setting as kernel */
2054         error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, &auio, NULL, td);
2055
2056         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2057                 vn_finished_write(mp);
2058                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2059         }
2060
2061         return (error);
2062 }
2063
2064 int
2065 vn_extattr_rm(struct vnode *vp, int ioflg, int attrnamespace,
2066     const char *attrname, struct thread *td)
2067 {
2068         struct mount    *mp;
2069         int     error;
2070
2071         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2072                 if ((error = vn_start_write(vp, &mp, V_WAIT)) != 0)
2073                         return (error);
2074                 vn_lock(vp, LK_EXCLUSIVE | LK_RETRY);
2075         }
2076
2077         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "IO_NODELOCKED with no vp lock held");
2078
2079         /* authorize attribute removal as kernel */
2080         error = VOP_DELETEEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL, td);
2081         if (error == EOPNOTSUPP)
2082                 error = VOP_SETEXTATTR(vp, attrnamespace, attrname, NULL,
2083                     NULL, td);
2084
2085         if ((ioflg & IO_NODELOCKED) == 0) {
2086                 vn_finished_write(mp);
2087                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2088         }
2089
2090         return (error);
2091 }
2092
2093 static int
2094 vn_get_ino_alloc_vget(struct mount *mp, void *arg, int lkflags,
2095     struct vnode **rvp)
2096 {
2097
2098         return (VFS_VGET(mp, *(ino_t *)arg, lkflags, rvp));
2099 }
2100
2101 int
2102 vn_vget_ino(struct vnode *vp, ino_t ino, int lkflags, struct vnode **rvp)
2103 {
2104
2105         return (vn_vget_ino_gen(vp, vn_get_ino_alloc_vget, &ino,
2106             lkflags, rvp));
2107 }
2108
2109 int
2110 vn_vget_ino_gen(struct vnode *vp, vn_get_ino_t alloc, void *alloc_arg,
2111     int lkflags, struct vnode **rvp)
2112 {
2113         struct mount *mp;
2114         int ltype, error;
2115
2116         ASSERT_VOP_LOCKED(vp, "vn_vget_ino_get");
2117         mp = vp->v_mount;
2118         ltype = VOP_ISLOCKED(vp);
2119         KASSERT(ltype == LK_EXCLUSIVE || ltype == LK_SHARED,
2120             ("vn_vget_ino: vp not locked"));
2121         error = vfs_busy(mp, MBF_NOWAIT);
2122         if (error != 0) {
2123                 vfs_ref(mp);
2124                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2125                 error = vfs_busy(mp, 0);
2126                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2127                 vfs_rel(mp);
2128                 if (error != 0)
2129                         return (ENOENT);
2130                 if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2131                         vfs_unbusy(mp);
2132                         return (ENOENT);
2133                 }
2134         }
2135         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2136         error = alloc(mp, alloc_arg, lkflags, rvp);
2137         vfs_unbusy(mp);
2138         if (error != 0 || *rvp != vp)
2139                 vn_lock(vp, ltype | LK_RETRY);
2140         if (vp->v_iflag & VI_DOOMED) {
2141                 if (error == 0) {
2142                         if (*rvp == vp)
2143                                 vunref(vp);
2144                         else
2145                                 vput(*rvp);
2146                 }
2147                 error = ENOENT;
2148         }
2149         return (error);
2150 }
2151
2152 int
2153 vn_rlimit_fsize(const struct vnode *vp, const struct uio *uio,
2154     struct thread *td)
2155 {
2156
2157         if (vp->v_type != VREG || td == NULL)
2158                 return (0);
2159         if ((uoff_t)uio->uio_offset + uio->uio_resid >
2160             lim_cur(td, RLIMIT_FSIZE)) {
2161                 PROC_LOCK(td->td_proc);
2162                 kern_psignal(td->td_proc, SIGXFSZ);
2163                 PROC_UNLOCK(td->td_proc);
2164                 return (EFBIG);
2165         }
2166         return (0);
2167 }
2168
2169 int
2170 vn_chmod(struct file *fp, mode_t mode, struct ucred *active_cred,
2171     struct thread *td)
2172 {
2173         struct vnode *vp;
2174
2175         vp = fp->f_vnode;
2176 #ifdef AUDIT
2177         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2178         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2179         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2180 #endif
2181         return (setfmode(td, active_cred, vp, mode));
2182 }
2183
2184 int
2185 vn_chown(struct file *fp, uid_t uid, gid_t gid, struct ucred *active_cred,
2186     struct thread *td)
2187 {
2188         struct vnode *vp;
2189
2190         vp = fp->f_vnode;
2191 #ifdef AUDIT
2192         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2193         AUDIT_ARG_VNODE1(vp);
2194         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2195 #endif
2196         return (setfown(td, active_cred, vp, uid, gid));
2197 }
2198
2199 void
2200 vn_pages_remove(struct vnode *vp, vm_pindex_t start, vm_pindex_t end)
2201 {
2202         vm_object_t object;
2203
2204         if ((object = vp->v_object) == NULL)
2205                 return;
2206         VM_OBJECT_WLOCK(object);
2207         vm_object_page_remove(object, start, end, 0);
2208         VM_OBJECT_WUNLOCK(object);
2209 }
2210
2211 int
2212 vn_bmap_seekhole(struct vnode *vp, u_long cmd, off_t *off, struct ucred *cred)
2213 {
2214         struct vattr va;
2215         daddr_t bn, bnp;
2216         uint64_t bsize;
2217         off_t noff;
2218         int error;
2219
2220         KASSERT(cmd == FIOSEEKHOLE || cmd == FIOSEEKDATA,
2221             ("Wrong command %lu", cmd));
2222
2223         if (vn_lock(vp, LK_SHARED) != 0)
2224                 return (EBADF);
2225         if (vp->v_type != VREG) {
2226                 error = ENOTTY;
2227                 goto unlock;
2228         }
2229         error = VOP_GETATTR(vp, &va, cred);
2230         if (error != 0)
2231                 goto unlock;
2232         noff = *off;
2233         if (noff >= va.va_size) {
2234                 error = ENXIO;
2235                 goto unlock;
2236         }
2237         bsize = vp->v_mount->mnt_stat.f_iosize;
2238         for (bn = noff / bsize; noff < va.va_size; bn++, noff += bsize -
2239             noff % bsize) {
2240                 error = VOP_BMAP(vp, bn, NULL, &bnp, NULL, NULL);
2241                 if (error == EOPNOTSUPP) {
2242                         error = ENOTTY;
2243                         goto unlock;
2244                 }
2245                 if ((bnp == -1 && cmd == FIOSEEKHOLE) ||
2246                     (bnp != -1 && cmd == FIOSEEKDATA)) {
2247                         noff = bn * bsize;
2248                         if (noff < *off)
2249                                 noff = *off;
2250                         goto unlock;
2251                 }
2252         }
2253         if (noff > va.va_size)
2254                 noff = va.va_size;
2255         /* noff == va.va_size. There is an implicit hole at the end of file. */
2256         if (cmd == FIOSEEKDATA)
2257                 error = ENXIO;
2258 unlock:
2259         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2260         if (error == 0)
2261                 *off = noff;
2262         return (error);
2263 }
2264
2265 int
2266 vn_seek(struct file *fp, off_t offset, int whence, struct thread *td)
2267 {
2268         struct ucred *cred;
2269         struct vnode *vp;
2270         struct vattr vattr;
2271         off_t foffset, size;
2272         int error, noneg;
2273
2274         cred = td->td_ucred;
2275         vp = fp->f_vnode;
2276         foffset = foffset_lock(fp, 0);
2277         noneg = (vp->v_type != VCHR);
2278         error = 0;
2279         switch (whence) {
2280         case L_INCR:
2281                 if (noneg &&
2282                     (foffset < 0 ||
2283                     (offset > 0 && foffset > OFF_MAX - offset))) {
2284                         error = EOVERFLOW;
2285                         break;
2286                 }
2287                 offset += foffset;
2288                 break;
2289         case L_XTND:
2290                 vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2291                 error = VOP_GETATTR(vp, &vattr, cred);
2292                 VOP_UNLOCK(vp, 0);
2293                 if (error)
2294                         break;
2295
2296                 /*
2297                  * If the file references a disk device, then fetch
2298                  * the media size and use that to determine the ending
2299                  * offset.
2300                  */
2301                 if (vattr.va_size == 0 && vp->v_type == VCHR &&
2302                     fo_ioctl(fp, DIOCGMEDIASIZE, &size, cred, td) == 0)
2303                         vattr.va_size = size;
2304                 if (noneg &&
2305                     (vattr.va_size > OFF_MAX ||
2306                     (offset > 0 && vattr.va_size > OFF_MAX - offset))) {
2307                         error = EOVERFLOW;
2308                         break;
2309                 }
2310                 offset += vattr.va_size;
2311                 break;
2312         case L_SET:
2313                 break;
2314         case SEEK_DATA:
2315                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKDATA, &offset, cred, td);
2316                 if (error == ENOTTY)
2317                         error = EINVAL;
2318                 break;
2319         case SEEK_HOLE:
2320                 error = fo_ioctl(fp, FIOSEEKHOLE, &offset, cred, td);
2321                 if (error == ENOTTY)
2322                         error = EINVAL;
2323                 break;
2324         default:
2325                 error = EINVAL;
2326         }
2327         if (error == 0 && noneg && offset < 0)
2328                 error = EINVAL;
2329         if (error != 0)
2330                 goto drop;
2331         VFS_KNOTE_UNLOCKED(vp, 0);
2332         td->td_uretoff.tdu_off = offset;
2333 drop:
2334         foffset_unlock(fp, offset, error != 0 ? FOF_NOUPDATE : 0);
2335         return (error);
2336 }
2337
2338 int
2339 vn_utimes_perm(struct vnode *vp, struct vattr *vap, struct ucred *cred,
2340     struct thread *td)
2341 {
2342         int error;
2343
2344         /*
2345          * Grant permission if the caller is the owner of the file, or
2346          * the super-user, or has ACL_WRITE_ATTRIBUTES permission on
2347          * on the file.  If the time pointer is null, then write
2348          * permission on the file is also sufficient.
2349          *
2350          * From NFSv4.1, draft 21, 6.2.1.3.1, Discussion of Mask Attributes:
2351          * A user having ACL_WRITE_DATA or ACL_WRITE_ATTRIBUTES
2352          * will be allowed to set the times [..] to the current
2353          * server time.
2354          */
2355         error = VOP_ACCESSX(vp, VWRITE_ATTRIBUTES, cred, td);
2356         if (error != 0 && (vap->va_vaflags & VA_UTIMES_NULL) != 0)
2357                 error = VOP_ACCESS(vp, VWRITE, cred, td);
2358         return (error);
2359 }
2360
2361 int
2362 vn_fill_kinfo(struct file *fp, struct kinfo_file *kif, struct filedesc *fdp)
2363 {
2364         struct vnode *vp;
2365         int error;
2366
2367         if (fp->f_type == DTYPE_FIFO)
2368                 kif->kf_type = KF_TYPE_FIFO;
2369         else
2370                 kif->kf_type = KF_TYPE_VNODE;
2371         vp = fp->f_vnode;
2372         vref(vp);
2373         FILEDESC_SUNLOCK(fdp);
2374         error = vn_fill_kinfo_vnode(vp, kif);
2375         vrele(vp);
2376         FILEDESC_SLOCK(fdp);
2377         return (error);
2378 }
2379
2380 static inline void
2381 vn_fill_junk(struct kinfo_file *kif)
2382 {
2383         size_t len, olen;
2384
2385         /*
2386          * Simulate vn_fullpath returning changing values for a given
2387          * vp during e.g. coredump.
2388          */
2389         len = (arc4random() % (sizeof(kif->kf_path) - 2)) + 1;
2390         olen = strlen(kif->kf_path);
2391         if (len < olen)
2392                 strcpy(&kif->kf_path[len - 1], "$");
2393         else
2394                 for (; olen < len; olen++)
2395                         strcpy(&kif->kf_path[olen], "A");
2396 }
2397
2398 int
2399 vn_fill_kinfo_vnode(struct vnode *vp, struct kinfo_file *kif)
2400 {
2401         struct vattr va;
2402         char *fullpath, *freepath;
2403         int error;
2404
2405         kif->kf_un.kf_file.kf_file_type = vntype_to_kinfo(vp->v_type);
2406         freepath = NULL;
2407         fullpath = "-";
2408         error = vn_fullpath(curthread, vp, &fullpath, &freepath);
2409         if (error == 0) {
2410                 strlcpy(kif->kf_path, fullpath, sizeof(kif->kf_path));
2411         }
2412         if (freepath != NULL)
2413                 free(freepath, M_TEMP);
2414
2415         KFAIL_POINT_CODE(DEBUG_FP, fill_kinfo_vnode__random_path,
2416                 vn_fill_junk(kif);
2417         );
2418
2419         /*
2420          * Retrieve vnode attributes.
2421          */
2422         va.va_fsid = VNOVAL;
2423         va.va_rdev = NODEV;
2424         vn_lock(vp, LK_SHARED | LK_RETRY);
2425         error = VOP_GETATTR(vp, &va, curthread->td_ucred);
2426         VOP_UNLOCK(vp, 0);
2427         if (error != 0)
2428                 return (error);
2429         if (va.va_fsid != VNOVAL)
2430                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid = va.va_fsid;
2431         else
2432                 kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid =
2433                     vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid.val[0];
2434         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid_freebsd11 =
2435             kif->kf_un.kf_file.kf_file_fsid; /* truncate */
2436         kif->kf_un.kf_file.kf_file_fileid = va.va_fileid;
2437         kif->kf_un.kf_file.kf_file_mode = MAKEIMODE(va.va_type, va.va_mode);
2438         kif->kf_un.kf_file.kf_file_size = va.va_size;
2439         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev = va.va_rdev;
2440         kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev_freebsd11 =
2441             kif->kf_un.kf_file.kf_file_rdev; /* truncate */
2442         return (0);
2443 }
2444
2445 int
2446 vn_mmap(struct file *fp, vm_map_t map, vm_offset_t *addr, vm_size_t size,
2447     vm_prot_t prot, vm_prot_t cap_maxprot, int flags, vm_ooffset_t foff,
2448     struct thread *td)
2449 {
2450 #ifdef HWPMC_HOOKS
2451         struct pmckern_map_in pkm;
2452 #endif
2453         struct mount *mp;
2454         struct vnode *vp;
2455         vm_object_t object;
2456         vm_prot_t maxprot;
2457         boolean_t writecounted;
2458         int error;
2459
2460 #if defined(COMPAT_FREEBSD7) || defined(COMPAT_FREEBSD6) || \
2461     defined(COMPAT_FREEBSD5) || defined(COMPAT_FREEBSD4)
2462         /*
2463          * POSIX shared-memory objects are defined to have
2464          * kernel persistence, and are not defined to support
2465          * read(2)/write(2) -- or even open(2).  Thus, we can
2466          * use MAP_ASYNC to trade on-disk coherence for speed.
2467          * The shm_open(3) library routine turns on the FPOSIXSHM
2468          * flag to request this behavior.
2469          */
2470         if ((fp->f_flag & FPOSIXSHM) != 0)
2471                 flags |= MAP_NOSYNC;
2472 #endif
2473         vp = fp->f_vnode;
2474
2475         /*
2476          * Ensure that file and memory protections are
2477          * compatible.  Note that we only worry about
2478          * writability if mapping is shared; in this case,
2479          * current and max prot are dictated by the open file.
2480          * XXX use the vnode instead?  Problem is: what
2481          * credentials do we use for determination? What if
2482          * proc does a setuid?
2483          */
2484         mp = vp->v_mount;
2485         if (mp != NULL && (mp->mnt_flag & MNT_NOEXEC) != 0) {
2486                 maxprot = VM_PROT_NONE;
2487                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0)
2488                         return (EACCES);
2489         } else
2490                 maxprot = VM_PROT_EXECUTE;
2491         if ((fp->f_flag & FREAD) != 0)
2492                 maxprot |= VM_PROT_READ;
2493         else if ((prot & VM_PROT_READ) != 0)
2494                 return (EACCES);
2495
2496         /*
2497          * If we are sharing potential changes via MAP_SHARED and we
2498          * are trying to get write permission although we opened it
2499          * without asking for it, bail out.
2500          */
2501         if ((flags & MAP_SHARED) != 0) {
2502                 if ((fp->f_flag & FWRITE) != 0)
2503                         maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2504                 else if ((prot & VM_PROT_WRITE) != 0)
2505                         return (EACCES);
2506         } else {
2507                 maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2508                 cap_maxprot |= VM_PROT_WRITE;
2509         }
2510         maxprot &= cap_maxprot;
2511
2512         /*
2513          * For regular files and shared memory, POSIX requires that
2514          * the value of foff be a legitimate offset within the data
2515          * object.  In particular, negative offsets are invalid.
2516          * Blocking negative offsets and overflows here avoids
2517          * possible wraparound or user-level access into reserved
2518          * ranges of the data object later.  In contrast, POSIX does
2519          * not dictate how offsets are used by device drivers, so in
2520          * the case of a device mapping a negative offset is passed
2521          * on.
2522          */
2523         if (
2524 #ifdef _LP64
2525             size > OFF_MAX ||
2526 #endif
2527             foff < 0 || foff > OFF_MAX - size)
2528                 return (EINVAL);
2529
2530         writecounted = FALSE;
2531         error = vm_mmap_vnode(td, size, prot, &maxprot, &flags, vp,
2532             &foff, &object, &writecounted);
2533         if (error != 0)
2534                 return (error);
2535         error = vm_mmap_object(map, addr, size, prot, maxprot, flags, object,
2536             foff, writecounted, td);
2537         if (error != 0) {
2538                 /*
2539                  * If this mapping was accounted for in the vnode's
2540                  * writecount, then undo that now.
2541                  */
2542                 if (writecounted)
2543                         vm_pager_release_writecount(object, 0, size);
2544                 vm_object_deallocate(object);
2545         }
2546 #ifdef HWPMC_HOOKS
2547         /* Inform hwpmc(4) if an executable is being mapped. */
2548         if (PMC_HOOK_INSTALLED(PMC_FN_MMAP)) {
2549                 if ((prot & VM_PROT_EXECUTE) != 0 && error == 0) {
2550                         pkm.pm_file = vp;
2551                         pkm.pm_address = (uintptr_t) *addr;
2552                         PMC_CALL_HOOK_UNLOCKED(td, PMC_FN_MMAP, (void *) &pkm);
2553                 }
2554         }
2555 #endif
2556         return (error);
2557 }
2558
2559 void
2560 vn_fsid(struct vnode *vp, struct vattr *va)
2561 {
2562         fsid_t *f;
2563
2564         f = &vp->v_mount->mnt_stat.f_fsid;
2565         va->va_fsid = (uint32_t)f->val[1];
2566         va->va_fsid <<= sizeof(f->val[1]) * NBBY;
2567         va->va_fsid += (uint32_t)f->val[0];
2568 }
2569
2570 int
2571 vn_fsync_buf(struct vnode *vp, int waitfor)
2572 {
2573         struct buf *bp, *nbp;
2574         struct bufobj *bo;
2575         struct mount *mp;
2576         int error, maxretry;
2577
2578         error = 0;
2579         maxretry = 10000;     /* large, arbitrarily chosen */
2580         mp = NULL;
2581         if (vp->v_type == VCHR) {
2582                 VI_LOCK(vp);
2583                 mp = vp->v_rdev->si_mountpt;
2584                 VI_UNLOCK(vp);
2585         }
2586         bo = &vp->v_bufobj;
2587         BO_LOCK(bo);
2588 loop1:
2589         /*
2590          * MARK/SCAN initialization to avoid infinite loops.
2591          */
2592         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs) {
2593                 bp->b_vflags &= ~BV_SCANNED;
2594                 bp->b_error = 0;
2595         }
2596
2597         /*
2598          * Flush all dirty buffers associated with a vnode.
2599          */
2600 loop2:
2601         TAILQ_FOREACH_SAFE(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs, nbp) {
2602                 if ((bp->b_vflags & BV_SCANNED) != 0)
2603                         continue;
2604                 bp->b_vflags |= BV_SCANNED;
2605                 if (BUF_LOCK(bp, LK_EXCLUSIVE | LK_NOWAIT, NULL)) {
2606                         if (waitfor != MNT_WAIT)
2607                                 continue;
2608                         if (BUF_LOCK(bp,
2609                             LK_EXCLUSIVE | LK_INTERLOCK | LK_SLEEPFAIL,
2610                             BO_LOCKPTR(bo)) != 0) {
2611                                 BO_LOCK(bo);
2612                                 goto loop1;
2613                         }
2614                         BO_LOCK(bo);
2615                 }
2616                 BO_UNLOCK(bo);
2617                 KASSERT(bp->b_bufobj == bo,
2618                     ("bp %p wrong b_bufobj %p should be %p",
2619                     bp, bp->b_bufobj, bo));
2620                 if ((bp->b_flags & B_DELWRI) == 0)
2621                         panic("fsync: not dirty");
2622                 if ((vp->v_object != NULL) && (bp->b_flags & B_CLUSTEROK)) {
2623                         vfs_bio_awrite(bp);
2624                 } else {
2625                         bremfree(bp);
2626                         bawrite(bp);
2627                 }
2628                 if (maxretry < 1000)
2629                         pause("dirty", hz < 1000 ? 1 : hz / 1000);
2630                 BO_LOCK(bo);
2631                 goto loop2;
2632         }
2633
2634         /*
2635          * If synchronous the caller expects us to completely resolve all
2636          * dirty buffers in the system.  Wait for in-progress I/O to
2637          * complete (which could include background bitmap writes), then
2638          * retry if dirty blocks still exist.
2639          */
2640         if (waitfor == MNT_WAIT) {
2641                 bufobj_wwait(bo, 0, 0);
2642                 if (bo->bo_dirty.bv_cnt > 0) {
2643                         /*
2644                          * If we are unable to write any of these buffers
2645                          * then we fail now rather than trying endlessly
2646                          * to write them out.
2647                          */
2648                         TAILQ_FOREACH(bp, &bo->bo_dirty.bv_hd, b_bobufs)
2649                                 if ((error = bp->b_error) != 0)
2650                                         break;
2651                         if ((mp != NULL && mp->mnt_secondary_writes > 0) ||
2652                             (error == 0 && --maxretry >= 0))
2653                                 goto loop1;
2654                         if (error == 0)
2655                                 error = EAGAIN;
2656                 }
2657         }
2658         BO_UNLOCK(bo);
2659         if (error != 0)
2660                 vn_printf(vp, "fsync: giving up on dirty (error = %d) ", error);
2661
2662         return (error);
2663 }
2664
2665 /*
2666  * Copies a byte range from invp to outvp.  Calls VOP_COPY_FILE_RANGE()
2667  * or vn_generic_copy_file_range() after rangelocking the byte ranges,
2668  * to do the actual copy.
2669  * vn_generic_copy_file_range() is factored out, so it can be called
2670  * from a VOP_COPY_FILE_RANGE() call as well, but handles vnodes from
2671  * different file systems.
2672  */
2673 int
2674 vn_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp, struct vnode *outvp,
2675     off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags, struct ucred *incred,
2676     struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2677 {
2678         struct vattr va;
2679         int error;
2680         size_t len;
2681         uint64_t uvalin, uvalout;
2682
2683         len = *lenp;
2684         *lenp = 0;              /* For error returns. */
2685         error = 0;
2686
2687         /* Do some sanity checks on the arguments. */
2688         uvalin = *inoffp;
2689         uvalin += len;
2690         uvalout = *outoffp;
2691         uvalout += len;
2692         if (invp->v_type == VDIR || outvp->v_type == VDIR)
2693                 error = EISDIR;
2694         else if (*inoffp < 0 || uvalin > INT64_MAX || uvalin <
2695             (uint64_t)*inoffp || *outoffp < 0 || uvalout > INT64_MAX ||
2696             uvalout < (uint64_t)*outoffp || invp->v_type != VREG ||
2697             outvp->v_type != VREG)
2698                 error = EINVAL;
2699         else if (invp == outvp)
2700                 error = EBADF;
2701         if (error != 0)
2702                 goto out;
2703
2704         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
2705         if (error != 0)
2706                 goto out;
2707         /* Check that the offset + len does not go past EOF of invp. */
2708         error = VOP_GETATTR(invp, &va, incred);
2709         if (error == 0 && va.va_size < *inoffp + len)
2710                 error = EINVAL;
2711         VOP_UNLOCK(invp, 0);
2712         if (error != 0)
2713                 goto out;
2714
2715         /*
2716          * If the two vnode are for the same file system, call
2717          * VOP_COPY_FILE_RANGE(), otherwise call vn_generic_copy_file_range()
2718          * which can handle copies across multiple file systems.
2719          */
2720         *lenp = len;
2721         if (invp->v_mount == outvp->v_mount)
2722                 error = VOP_COPY_FILE_RANGE(invp, inoffp, outvp, outoffp,
2723                     lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2724         else
2725                 error = vn_generic_copy_file_range(invp, inoffp, outvp,
2726                     outoffp, lenp, flags, incred, outcred, fsize_td);
2727 out:
2728         return (error);
2729 }
2730
2731 /*
2732  * Test len bytes of data starting at dat for all bytes == 0.
2733  * Return true if all bytes are zero, false otherwise.
2734  * Expects dat to be well aligned.
2735  */
2736 static bool
2737 mem_iszero(void *dat, int len)
2738 {
2739         int i;
2740         const u_int *p;
2741         const char *cp;
2742
2743         for (p = dat; len > 0; len -= sizeof(*p), p++) {
2744                 if (len >= sizeof(*p)) {
2745                         if (*p != 0)
2746                                 return (false);
2747                 } else {
2748                         cp = (const char *)p;
2749                         for (i = 0; i < len; i++, cp++)
2750                                 if (*cp != '\0')
2751                                         return (false);
2752                 }
2753         }
2754         return (true);
2755 }
2756
2757 /*
2758  * Look for a hole in the output file and, if found, adjust *outoffp
2759  * and *xferp to skip past the hole.
2760  * *xferp is the entire hole length to be written and xfer2 is how many bytes
2761  * to be written as 0's upon return.
2762  */
2763 static off_t
2764 vn_skip_hole(struct vnode *outvp, off_t xfer2, off_t *outoffp, off_t *xferp,
2765     off_t *dataoffp, off_t *holeoffp, struct ucred *cred)
2766 {
2767         int error;
2768         off_t delta;
2769
2770         if (*holeoffp == 0 || *holeoffp <= *outoffp) {
2771                 *dataoffp = *outoffp;
2772                 error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKDATA, dataoffp, 0, cred,
2773                     curthread);
2774                 if (error == 0) {
2775                         *holeoffp = *dataoffp;
2776                         error = VOP_IOCTL(outvp, FIOSEEKHOLE, holeoffp, 0, cred,
2777                             curthread);
2778                 }
2779                 if (error != 0 || *holeoffp == *dataoffp) {
2780                         /*
2781                          * Since outvp is unlocked, it may be possible for
2782                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
2783                          * creating a hole at startoff between the above
2784                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
2785                          * rangelocking.
2786                          * If that happens, *holeoffp == *dataoffp and finding
2787                          * the hole has failed, so disable vn_skip_hole().
2788                          */
2789                         *holeoffp = -1; /* Disable use of vn_skip_hole(). */
2790                         return (xfer2);
2791                 }
2792                 KASSERT(*dataoffp >= *outoffp,
2793                     ("vn_skip_hole: dataoff=%jd < outoff=%jd",
2794                     (intmax_t)*dataoffp, (intmax_t)*outoffp));
2795                 KASSERT(*holeoffp > *dataoffp,
2796                     ("vn_skip_hole: holeoff=%jd <= dataoff=%jd",
2797                     (intmax_t)*holeoffp, (intmax_t)*dataoffp));
2798         }
2799
2800         /*
2801          * If there is a hole before the data starts, advance *outoffp and
2802          * *xferp past the hole.
2803          */
2804         if (*dataoffp > *outoffp) {
2805                 delta = *dataoffp - *outoffp;
2806                 if (delta >= *xferp) {
2807                         /* Entire *xferp is a hole. */
2808                         *outoffp += *xferp;
2809                         *xferp = 0;
2810                         return (0);
2811                 }
2812                 *xferp -= delta;
2813                 *outoffp += delta;
2814                 xfer2 = MIN(xfer2, *xferp);
2815         }
2816
2817         /*
2818          * If a hole starts before the end of this xfer2, reduce this xfer2 so
2819          * that the write ends at the start of the hole.
2820          * *holeoffp should always be greater than *outoffp, but for the
2821          * non-INVARIANTS case, check this to make sure xfer2 remains a sane
2822          * value.
2823          */
2824         if (*holeoffp > *outoffp && *holeoffp < *outoffp + xfer2)
2825                 xfer2 = *holeoffp - *outoffp;
2826         return (xfer2);
2827 }
2828
2829 /*
2830  * Write an xfer sized chunk to outvp in blksize blocks from dat.
2831  * dat is a maximum of blksize in length and can be written repeatedly in
2832  * the chunk.
2833  * If growfile == true, just grow the file via vn_truncate_locked() instead
2834  * of doing actual writes.
2835  * If checkhole == true, a hole is being punched, so skip over any hole
2836  * already in the output file.
2837  */
2838 static int
2839 vn_write_outvp(struct vnode *outvp, char *dat, off_t outoff, off_t xfer,
2840     u_long blksize, bool growfile, bool checkhole, struct ucred *cred)
2841 {
2842         struct mount *mp;
2843         off_t dataoff, holeoff, xfer2;
2844         int error, lckf;
2845
2846         /*
2847          * Loop around doing writes of blksize until write has been completed.
2848          * Lock/unlock on each loop iteration so that a bwillwrite() can be
2849          * done for each iteration, since the xfer argument can be very
2850          * large if there is a large hole to punch in the output file.
2851          */
2852         error = 0;
2853         holeoff = 0;
2854         do {
2855                 xfer2 = MIN(xfer, blksize);
2856                 if (checkhole) {
2857                         /*
2858                          * Punching a hole.  Skip writing if there is
2859                          * already a hole in the output file.
2860                          */
2861                         xfer2 = vn_skip_hole(outvp, xfer2, &outoff, &xfer,
2862                             &dataoff, &holeoff, cred);
2863                         if (xfer == 0)
2864                                 break;
2865                         if (holeoff < 0)
2866                                 checkhole = false;
2867                         KASSERT(xfer2 > 0, ("vn_write_outvp: xfer2=%jd",
2868                             (intmax_t)xfer2));
2869                 }
2870                 bwillwrite();
2871                 mp = NULL;
2872                 error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2873                 if (error == 0) {
2874                         if (MNT_SHARED_WRITES(mp))
2875                                 lckf = LK_SHARED;
2876                         else
2877                                 lckf = LK_EXCLUSIVE;
2878                         error = vn_lock(outvp, lckf);
2879                 }
2880                 if (error == 0) {
2881                         if (growfile)
2882                                 error = vn_truncate_locked(outvp, outoff + xfer,
2883                                     false, cred);
2884                         else {
2885                                 error = vn_rdwr(UIO_WRITE, outvp, dat, xfer2,
2886                                     outoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
2887                                     curthread->td_ucred, cred, NULL, curthread);
2888                                 outoff += xfer2;
2889                                 xfer -= xfer2;
2890                         }
2891                         VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2892                 }
2893                 if (mp != NULL)
2894                         vn_finished_write(mp);
2895         } while (!growfile && xfer > 0 && error == 0);
2896         return (error);
2897 }
2898
2899 /*
2900  * Copy a byte range of one file to another.  This function can handle the
2901  * case where invp and outvp are on different file systems.
2902  * It can also be called by a VOP_COPY_FILE_RANGE() to do the work, if there
2903  * is no better file system specific way to do it.
2904  */
2905 int
2906 vn_generic_copy_file_range(struct vnode *invp, off_t *inoffp,
2907     struct vnode *outvp, off_t *outoffp, size_t *lenp, unsigned int flags,
2908     struct ucred *incred, struct ucred *outcred, struct thread *fsize_td)
2909 {
2910         struct vattr va;
2911         struct mount *mp;
2912         struct uio io;
2913         off_t startoff, endoff, xfer, xfer2;
2914         u_long blksize;
2915         int error;
2916         bool cantseek, readzeros;
2917         ssize_t aresid;
2918         size_t copylen, len, savlen;
2919         char *dat;
2920         long holein, holeout;
2921
2922         holein = holeout = 0;
2923         savlen = len = *lenp;
2924         error = 0;
2925         dat = NULL;
2926
2927         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
2928         if (error != 0)
2929                 goto out;
2930         if (VOP_PATHCONF(invp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holein) != 0)
2931                 holein = 0;
2932         VOP_UNLOCK(invp, 0);
2933
2934         mp = NULL;
2935         error = vn_start_write(outvp, &mp, V_WAIT);
2936         if (error == 0)
2937                 error = vn_lock(outvp, LK_EXCLUSIVE);
2938         if (error == 0) {
2939                 /*
2940                  * If fsize_td != NULL, do a vn_rlimit_fsize() call,
2941                  * now that outvp is locked.
2942                  */
2943                 if (fsize_td != NULL) {
2944                         io.uio_offset = *outoffp;
2945                         io.uio_resid = len;
2946                         error = vn_rlimit_fsize(outvp, &io, fsize_td);
2947                         if (error != 0)
2948                                 error = EFBIG;
2949                 }
2950                 if (VOP_PATHCONF(outvp, _PC_MIN_HOLE_SIZE, &holeout) != 0)
2951                         holeout = 0;
2952                 /*
2953                  * Holes that are past EOF do not need to be written as a block
2954                  * of zero bytes.  So, truncate the output file as far as
2955                  * possible and then use va.va_size to decide if writing 0
2956                  * bytes is necessary in the loop below.
2957                  */
2958                 if (error == 0)
2959                         error = VOP_GETATTR(outvp, &va, outcred);
2960                 if (error == 0 && va.va_size > *outoffp && va.va_size <=
2961                     *outoffp + len) {
2962 #ifdef MAC
2963                         error = mac_vnode_check_write(curthread->td_ucred,
2964                             outcred, outvp);
2965                         if (error == 0)
2966 #endif
2967                                 error = vn_truncate_locked(outvp, *outoffp,
2968                                     false, outcred);
2969                         if (error == 0)
2970                                 va.va_size = *outoffp;
2971                 }
2972                 VOP_UNLOCK(outvp, 0);
2973         }
2974         if (mp != NULL)
2975                 vn_finished_write(mp);
2976         if (error != 0)
2977                 goto out;
2978
2979         /*
2980          * Set the blksize to the larger of the hole sizes for invp and outvp.
2981          * If hole sizes aren't available, set the blksize to the larger 
2982          * f_iosize of invp and outvp.
2983          * This code expects the hole sizes and f_iosizes to be powers of 2.
2984          * This value is clipped at 4Kbytes and 1Mbyte.
2985          */
2986         blksize = MAX(holein, holeout);
2987         if (blksize == 0)
2988                 blksize = MAX(invp->v_mount->mnt_stat.f_iosize,
2989                     outvp->v_mount->mnt_stat.f_iosize);
2990         if (blksize < 4096)
2991                 blksize = 4096;
2992         else if (blksize > 1024 * 1024)
2993                 blksize = 1024 * 1024;
2994         dat = malloc(blksize, M_TEMP, M_WAITOK);
2995
2996         /*
2997          * If VOP_IOCTL(FIOSEEKHOLE) works for invp, use it and FIOSEEKDATA
2998          * to find holes.  Otherwise, just scan the read block for all 0s
2999          * in the inner loop where the data copying is done.
3000          * Note that some file systems such as NFSv3, NFSv4.0 and NFSv4.1 may
3001          * support holes on the server, but do not support FIOSEEKHOLE.
3002          */
3003         while (len > 0 && error == 0) {
3004                 endoff = 0;                     /* To shut up compilers. */
3005                 cantseek = true;
3006                 startoff = *inoffp;
3007                 copylen = len;
3008
3009                 /*
3010                  * Find the next data area.  If there is just a hole to EOF,
3011                  * FIOSEEKDATA should fail and then we drop down into the
3012                  * inner loop and create the hole on the outvp file.
3013                  * (I do not know if any file system will report a hole to
3014                  *  EOF via FIOSEEKHOLE, but I am pretty sure FIOSEEKDATA
3015                  *  will fail for those file systems.)
3016                  *
3017                  * For input files that don't support FIOSEEKDATA/FIOSEEKHOLE,
3018                  * the code just falls through to the inner copy loop.
3019                  */
3020                 error = EINVAL;
3021                 if (holein > 0)
3022                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKDATA, &startoff, 0,
3023                             incred, curthread);
3024                 if (error == 0) {
3025                         endoff = startoff;
3026                         error = VOP_IOCTL(invp, FIOSEEKHOLE, &endoff, 0,
3027                             incred, curthread);
3028                         /*
3029                          * Since invp is unlocked, it may be possible for
3030                          * another thread to do a truncate(), lseek(), write()
3031                          * creating a hole at startoff between the above
3032                          * VOP_IOCTL() calls, if the other thread does not do
3033                          * rangelocking.
3034                          * If that happens, startoff == endoff and finding
3035                          * the hole has failed, so set an error.
3036                          */
3037                         if (error == 0 && startoff == endoff)
3038                                 error = EINVAL; /* Any error. Reset to 0. */
3039                 }
3040                 if (error == 0) {
3041                         if (startoff > *inoffp) {
3042                                 /* Found hole before data block. */
3043                                 xfer = MIN(startoff - *inoffp, len);
3044                                 if (*outoffp < va.va_size) {
3045                                         /* Must write 0s to punch hole. */
3046                                         xfer2 = MIN(va.va_size - *outoffp,
3047                                             xfer);
3048                                         memset(dat, 0, MIN(xfer2, blksize));
3049                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3050                                             *outoffp, xfer2, blksize, false,
3051                                             holeout > 0, outcred);
3052                                 }
3053
3054                                 if (error == 0 && *outoffp + xfer >
3055                                     va.va_size && xfer == len)
3056                                         /* Grow last block. */
3057                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3058                                             *outoffp, xfer, blksize, true,
3059                                             false, outcred);
3060                                 if (error == 0) {
3061                                         *inoffp += xfer;
3062                                         *outoffp += xfer;
3063                                         len -= xfer;
3064                                 }
3065                         }
3066                         copylen = MIN(len, endoff - startoff);
3067                         cantseek = false;
3068                 } else {
3069                         cantseek = true;
3070                         startoff = *inoffp;
3071                         copylen = len;
3072                         error = 0;
3073                 }
3074
3075                 xfer = blksize;
3076                 if (cantseek) {
3077                         /*
3078                          * Set first xfer to end at a block boundary, so that
3079                          * holes are more likely detected in the loop below via
3080                          * the for all bytes 0 method.
3081                          */
3082                         xfer -= (*inoffp % blksize);
3083                 }
3084                 /* Loop copying the data block. */
3085                 while (copylen > 0 && error == 0) {
3086                         if (copylen < xfer)
3087                                 xfer = copylen;
3088                         error = vn_lock(invp, LK_SHARED);
3089                         if (error != 0)
3090                                 goto out;
3091                         error = vn_rdwr(UIO_READ, invp, dat, xfer,
3092                             startoff, UIO_SYSSPACE, IO_NODELOCKED,
3093                             curthread->td_ucred, incred, &aresid,
3094                             curthread);
3095                         VOP_UNLOCK(invp, 0);
3096                         /*
3097                          * Linux considers a range that exceeds EOF to
3098                          * be an error, so we will too.
3099                          */
3100                         if (error == 0 && aresid > 0)
3101                                 error = EINVAL;
3102                         if (error == 0) {
3103                                 /*
3104                                  * Skip the write for holes past the initial EOF
3105                                  * of the output file, unless this is the last
3106                                  * write of the output file at EOF.
3107                                  */
3108                                 readzeros = cantseek ? mem_iszero(dat, xfer) :
3109                                     false;
3110                                 if (!cantseek || *outoffp < va.va_size ||
3111                                     xfer == len || !readzeros)
3112                                         error = vn_write_outvp(outvp, dat,
3113                                             *outoffp, xfer, blksize,
3114                                             readzeros && xfer == len &&
3115                                             *outoffp >= va.va_size, false,
3116                                             outcred);
3117                                 if (error == 0) {
3118                                         *inoffp += xfer;
3119                                         startoff += xfer;
3120                                         *outoffp += xfer;
3121                                         copylen -= xfer;
3122                                         len -= xfer;
3123                                 }
3124                         }
3125                         xfer = blksize;
3126                 }
3127         }
3128 out:
3129         *lenp = savlen - len;
3130         free(dat, M_TEMP);
3131         return (error);
3132 }